У бактериофагов нашли одноразовые «ДНК-шприцы»

Белок H бактериофага ?X174 оказался способен формировать специальный временный тоннель для проникновения ДНК вируса в клетку хозяина — бактерии Escherichia coli. До сих пор детальный механизм инъекции у ?X174, одного из самых хорошо изученных вирусов в биологии, оставался не ясным. Исследование опубликовано в Nature, кратко о нем можно прочитать на сайте Университета Пердью.

Тоннель, который вирус использует для инъекции ДНК, оказался образован из 10 молекул белка H. Эти молекулы состоят из спиралей, которые скручиваются друг с другом, образуя так называемую суперспираль. В рабочем состоянии длинна тоннеля составляет 17 нанометров, что достаточно для того, чтобы пробить внешнюю и внутреннюю мембраны Escherichia coli а также пройти сквозь межмембранное пространство. Внутренний диаметр тоннеля составляет от 2,2 до 2,4 нанометров — на доли нанометров больше, чем диаметр двуцепочечной ДНК (геном вируса хранится в одноцепочечной ДНК, которая несколько тоньше).

Хотя сам по себе белок H был хорошо известен еще 60 лет назад, биологи впервые установили, что именно он формирует тоннель для проникновения ДНК в клетку. Дело в том, что в отличие от большинства бактериофагов, тоннель ?X174 формируется только в момент проникновения, — до этого он хранится в собранном виде.

?X174 был первым организмом, полным геном которого стал известен ученым. Его определил в 1977 году дважды Нобелевский лауреат Фредерик Сенгер. В 2003 году Крейгу Вентеру удалось полностью синтезировать геном фага de novo химическим путем.