17 марта 2020 года в Институте биохимии имени А.Н.Баха ФИЦ Биотехнологии РАН состоялось 76-е Баховское чтение.
д.б.н. А. С. КАПРЕЛЬЯНЦ
«ГИПОБИОЗ БАКТЕРИЙ. ЖИЗНЬ БЕЗ РЕПЛИКАЦИИ»
Гипобиоз — явление присуще широкому кругу неспорулирующих бактерий как ответ на воздействие стрессовых факторов окружающей среды. В состоянии гипобиоза (покоя) бактериальная клетка может пребывать при существенно сниженной метаболической активности и без признаков деления длительное (до нескольких и более лет) время. Подобное состояние патогенных для животных и человека бактерий является источником дремлющих инфекций таких как латентный туберкулез- длительный асимптотический инфекционный процесс, который затрагивает до 1\4 популяции человечества.
Моделирование образования покоящихся форм (ПФ) в лабораторных условиях позволили изучить такие формы с помощью современных методов анализа. Важно, что лабораторные «дремлющие» формы M.tuberculosis (МТБ) способны вызывать активный туберкулёзный процесс у животных.
Методы транскриптомики, протеомики и метаболомики и традиционной биохимии обнаруживают существенные изменения в бактериальной клетке при переходе в покоящееся состояние. Эти изменения состоят в глобальном снижение содержания транскриптов белок-кодирующих генов, что, возможно, связано с активацией систем токсин-антитоксин, приводящей к деградации мРНК. Глобальным фактором, снижающим уровень трансляции в ПФ является гидролиз 23S рибосомальной РНК.
Несмотря на низкий уровень транскрипции и трансляции, протеомный анализ выявляет достаточно большой, хотя и модифицированный, набор белков в ПФ микобактерий. Этот набор представлен рядом ферментов центрального метаболизма, ферментов и белков, осуществляющих защиту от окислительного стресса и агрегации белков, а также стабилизирующих нуклеиновые кислоты. Данные протеомного, метаболомного и биохимического анализа позволяют сформулировать гипотезу о протекании «минимального метаболизма» в стабилизированной и хорошо защищенной ПФ при отсутствии деления.
Реактивации ПФ микобактерий является многоступенчатым процессом, начальным звеном в которой является гидролиз запасенных в ПФ веществ, восстановление мембранного потенциала, повышение уровня цАМФ, постепенная «мозаичная» активация отдельных звеньев метаболизма, восстановление транскрипции. На более поздних этапах реактивации, перед запуском деления клеток, происходит перестройка клеточной стенки с участием белков семейства Rpf.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Информация о Баховских чтениях представлена на сайте Центра: http://fbras.ru/meropriyatiya-centra/baxovskie-chteniya