Sciencemag.cz
Doporučujeme
Vědcům se podařilo objasnit jedinečný molekulární mechanismus, který umožňuje bakteriím udržet pro život nezbytný tok genetické informace z DNA do RNA. Objevili tak nové možnosti pro vývoj potřebných antimikrobiálních látek proti závažným patogenům, jako jsou třeba původci tuberkulózy. Výsledky práce vědeckých týmů z Mikrobiologického a Biotechnologického ústavu AV ČR ve spolupráci s francouzskou laboratoří EMBL zveřejnil uznávaný časopis Nature Communications.
Pro život je nutný plynulý tok genetické informace z DNA do RNA a od RNA k proteinům. RNA polymeráza je enzym, který je nezbytný pro nastartování tohoto procesu. Jestliže se má genetická informace z DNA přepsat do RNA zprávy, musí se RNA polymeráza velmi pevně vázat na DNA. Někdy však RNA polymeráza tento přepis nedokončí, uvízne v nefunkční formě na DNA a musí být odstraněna, aby při novém kole přepisu nedošlo ke kolizi. Pomocí kryogenní elektronové mikroskopie vědci popsali strukturu pozoruhodného komplexu mezi bakteriální RNA polymerázou a pomocným proteinem HeID, který dokáže nefunkční RNA polymerázu z DNA odstranit.
Boxerský šampion HeID
Mechanismus odstranění připomíná boxera v ringu, kdy HelD dvěma údery vyrazí DNA z RNA polymerázy. HelD a RNA polymeráza pak zůstávají ve vzájemném sevření – „klinči“, ze kterého se musí uvolnit, aby mohlo začít další kolo přepisu. Český tým vedený Liborem Krásným (Mikrobiologický ústav AV ČR), Janem Dohnálkem (Biotechnologický ústav AV ČR) a Tomášem Koubou (EMBL, Grenobl) objevil tento mechanismus u mykobakterií – původců tuberkulózy a dalších závažných nemocí.
„Vazba proteinu HelD na komplex RNA polymerázy poskytuje úchvatný pohled – jde o molekulární,chvat‘, který zcela odzbrojuje komplex nezbytný pro existenci patogenních bakterií,“ říká Jan Dohnálek. „Otevírá se tak cesta pro inhibici patogenů s využitím těchto nově získaných strukturních a funkčních informací,“ dodává Libor Krásný. Současně a nezávisle tento mechanismus popsala u půdní bakterie Bacillus subtilis vědecká skupina z Austrálie, kterou vedl Dr. Peter Lewis, a konsorcium vědců z Německa, USA a Finska pod vedením Dr. Markuse Wahla.
Výzkum naznačuje potenciální nové cesty boje proti patogenům spočívající v zásahu do recyklace RNA polymerázy zprostředkované HeID.
https://www.nature.com/articles/s41467-020-20158-4
