Bakterier som Salmonella har et komplisert immunsystem som hjelper dem å gjenkjenne og isolere fremmed DNA prøver å invadere deres cellemembranen, ifølge en University of Washington -ledede studie i 8 juni utgaven av Science Express .
Forskningen, som også inkluderte forskere ved Sidney Kimmel Cancer Center i San Diego, kan ha store implikasjoner for å forstå utviklingen av sykdomsfremkallende bakterier. Funnene kan også påvirke bioteknologiindustrien, der bakterier brukes til å produsere rekombinante humane proteiner for medisinsk behandling og forskning.
En gruppe forskere ledet av Dr. Ferric Fang, professor i laboratorium medisin og mikrobiologi ved UW School of Medicine, var interessert i å lære hvordan bakterier reagerer genetisk informasjon som kommer fra eksterne kilder. Akkurat som immunceller gjenkjenne og angripe fremmede inntrengere i kroppen for å beskytte mot skadelige infeksjoner, encellede organismer har et protein som kalles H-NS som gjenkjenner fremmed DNA og hindrer den fra å bli aktive, oppdaget forskerne.
Men bakteriene kan også ha nytte av fremmed DNA. Når Salmonella er infiserer et dyr eller person, for eksempel mange proteiner som bakteriene trenger for å forårsake sykdom er kodet av DNA kjøpt fra andre bakterier. Forskerne fant at når bakteriene er infiserer en vert, kan andre molekyler konkurrere med H-NS protein, slik at sykdomsfremkallende gener kommer til uttrykk. Når bakterier i miljøet, blir H-NS disse genene off for å unngå uheldige konsekvenser dersom alle de sykdomsfremkallende gener skulle bli uttrykt på en gang.
Disse funnene gir forskerne ny innsikt i hvordan bakterier kan beskytte seg mot en invasjon av fremmed DNA, men fortsatt tar inn genetisk informasjon fra ulike kilder som gjør dem mer virulente.
"Ved å utnytte fremmed DNA, bakterier som forårsaker tyfus, har dysenteri, kolera og pest utviklet seg fra ufarlige organismer i fryktet patogener," forklarte Dr. William Navarra, en senior stipendiat ved UW og primære forfatteren av studien. «Denne forskningen gir oss en forklaring på hvordan patogene bakterier har utviklet seg over millioner av år."
Forskerne har også lært at H-NS protein er i stand til å gjenkjenne fremmed DNA på grunnlag av sin økt innhold av adenin og tymin, byggesteinene i DNA.