Пластичность экспрессии генов позволяет бактериям адаптироваться к различным условиям окружающей среды. Это особенно актуально в динамичной нише кишечного тракта человека, однако транскрипционные сети остаются практически неизвестными для бактерий, обитающих в кишечнике.
Исследователи из Брауншвейгского центра Гельмгольца по изучению инфекций (Германия) идентифицировали малую рибонуклеиновую кислоту (sRNA), которая влияет на восприимчивость кишечной бактерии Bacteroides thetaiotaomicron к определенным антибиотикам. Результаты исследования, опубликованные недавно в журнале Nature Microbiology, могут послужить основой для создания новых методов лечения кишечных заболеваний и борьбы с антибиотикорезистентностью.
Bacteroides thetaiotaomicron - распространенные кишечные бактерии, которые играют роль в расщеплении полисахаридов в процессе пищеварения, способствуя здоровью человека. Однако они также могут способствовать развитию инфекций, когда экосистема нарушается, например, после лечения антибиотиками. Тем не менее, молекулярные механизмы, позволяющие этим микробам кишечника адаптироваться к окружающей среде, остаются практически неизвестными.
"Мы с моей группой попытались понять, как Bacteroides thetaiotaomicron приспосабливаются к меняющимся условиям в кишечнике", - рассказал руководитель исследования Александр Вестерманн. "Мы
применили дифференциальное секвенирование РНК (RNA-seq) и обычное RNA-seq для Bacteroides thetaiotaomicron, чтобы картировать транскрипционные единицы и профилировать их уровни экспрессии в 15 условиях роста in vivo". Сопоставив эту информацию об экспрессии генов с литературными данными о приспособленности генетически сконструированных вариантов бактерий, ученые смогли получить целостное представление о регуляторных сетях и функциональной роли sRNAs в адаптации бактерий. "Наши результаты позволяют по-новому взглянуть на сложное взаимодействие между сигналами окружающей среды, экспрессией генов и приспособленностью бактерий", - говорит Вестерманн.
Исследователи, изучив содержание нуклеиновых кислот Bacteroides thetaiotaomicron, выявили специфическую sRNA MasB, которая влияет на чувствительность бактерии к антибиотикам тетрациклинового ряда. "Обнаружив sRNA MasB и ее роль в модуляции чувствительности к антибиотикам, мы выявили ранее не изученный механизм регуляции, - объясняет Вестерманн. "Полученные результаты дают информацию о влиянии лечения антибиотиками на микробиоту. На этой основе можно разработать новые стратегии предотвращения побочного ущерба, наносимого антибиотиками полезным бактериям, и усовершенствовать терапевтические средства".
"Биология РНК Bacteroides и других членов микробиоты кишечника до сих пор плохо изучена. Подобные исследования закладывают основу для будущих изысканий, предлагая фундаментальный ресурс для дальнейших исследований", - утверждает Вестерманн. "Полученные нами данные, находящиеся в открытом доступе (http://micromix.helmholtz-hiri.de/bacteroides/), представляют собой ценный ресурс для микробиомного сообщества.
