ДНК паразитов и иммунная система

Паразиты, вызывающие в Африке эпидемии смертельной сонной болезни, избегают обнаружения иммунной системой благодаря смене белков, синтезирующихся для оболочки организмов, которая происходит из-за разрыва сразу двух цепочек в спирали ДНК простейших, сообщается в исследовании.
ДНК паразитов и иммунная система
Такая "смена камуфляжа" Trypanosoma brucei происходит после того, как иммунная система начинает эффективно бороться с инфекцией, а потому каждый раз после изменения состава белковой оболочки паразита организму человека приходится начинать борьбу с начала. При отсутствии медицинского лечения болезнь, разносимая мухами цеце, неизбежно приводит к летальному исходу. Впервые такое объяснение тяжелого течения сонной болезни, так же известной как африканский трипаносомоз, было предложено в модельном исследовании, опубликованном в 2007 году.

Тогда профессор Джордж Кросс (George A.M. Cross), руководитель лаборатории молекулярной паразитологии в Рокфеллеровском университете, и его коллеги предположили, что длина теломер - специальных последовательностей в ДНК, защищающих концевые участки хромосом - определяет частоту, с которой происходят разрывы всей цепочки.

Ученым было известно, что все гены, кодирующие белки из группы вариабельных поверхностных гликопротеинов (variant surface glycoprotein - VSG), образующих оболочку паразита, находятся в 15-20 различных позициях в его геноме недалеко от концевых участков хромосом.

Разрывы в двойной спирали ДНК, прилегающей к гену, кодирующему один из белков оболочки, в свою очередь происходят, когда теломеры становятся очень короткими. Они блокируют дальнейшую экспрессию гена одного из гликопротеинов VSG и запускают синтез другого белка из этой группы. Предложенная модель нуждалась в доказательствах, которые стало возможным получить благодаря сотрудничеству Кросса с профессором Ниной Папавасилиоу (Nina Papavasiliou), возглавляющей Лабораторию биологии лимфоцитов в том же университете.

Папавасилиоу и её коллеги не только смогли очень точно измерить изменение частоты разрыва ДНК организма по мере его развития, но так же научились искусственно разрывать хромосомы в тех позициях, где это происходит в естественных условиях жизни паразита. Оказалось, что в лабораторных условиях, когда на Trypanosoma brucei не оказывается давление со стороны иммунной системы, частота смены его оболочки примерно на два порядка меньше, чем при его развитии в организме человека.

Ученые сумели показать, как использование фермента дрожжей, искусственно разрывающего цепочку ДНК, увеличивает частоту смены белковой оболочки паразитами в 250 раз. Благодаря такому подходу авторы статьи доказали, что к смене белка в оболочке паразита действительно приводит разрыв его ДНК. Этот разрыв приводит к дупликации другого гена, синтезирующего другой белок из группы VSG, который занимает место своего предшественника.

Этот механизм похож на механизм, с помощью которого B-лимфоциты иммунной системы перестраивают собственную ДНК в поиске комбинации, подходящей для уничтожения посторонних патогенов в организме, количество которых ограничено только изобретательностью природы. Авторы исследования уверены, что им удалось описать общие принципы перестройки ДНК во всех типах живых систем, и надеются, что их работа поможет в изучении механизма распространения других опасных заболеваний и в создании методик борьбы с ними.
Нажми «Нравится» и читай нас в Facebook!

По теме ДНК паразитов и иммунная система

Иммунная система

Среда обитания человека и других живых организмов весьма агрессивна. Нас...
Журнал

Иммунная система

Ученые уделяют особое внимание аутоиммунным болезням, которые в последнее время...
Журнал

Иммунная система курильщика

Группа медиков под руководством Джека Элиаса (Jack Elias) из Йельского...
Журнал

Иммунная система ребенка

Многие мамы, у которых дети часто болеют, расспрашивают врачей о том, как же...
Журнал

Мультивитамины и иммунная система детей

Мультивитамины и консервированные фруктово-овощные соки не укрепляют иммунную...
Журнал

Иммунная система и курение

Курильщики тяжелее, чем некурящие переносят вирусные инфекции, в частности...
Журнал

Опубликовать сон

Гадать онлайн

Пройти тесты

Популярное

Трехцветная кошка в доме: приметы
Мистическая математика или песни Богини Намаккаль Лакшми