Израильские ученые показали, как бактерии обходят систему защиты при обмене ДНК
Ученые Тель-Авивского университета показали, как бактерии нейтрализуют защитные механизмы при обмене генетическим материалом друг с другом. Открытие поможет бороться с устойчивостью бактерий к антибиотикам. Работа опубликована в журнале Nature.
Для человека и многих других организмов половое размножение является основным фактором создания генетического разнообразия. Хотя бактерии и другие микроорганизмы такого эффективного механизма не имеют, они могут обмениваться ДНК. Но это процесс долгое время оставался непонятным. С одной стороны чужие ДНК нужны бактериям для создания генетического разнообразия, с другой – у бактерий есть защитный механизм, который чужие ДНК уничтожает. Как бактерия "понимает", что для нее полезно, а что опасно?
Новое исследование посвящено процессу конъюгации – одному из основных механизмов переноса ДНК от одной бактерии к другой. Во время конъюгации одна бактериальная клетка соединяется с другой с помощью трубочки, которая позволяет передавать фрагменты генетического материала, так называемые плазмидами.
Соавтор работы профессор Давид Бурштейн объясняет: "Плазмиды – это маленькие, кольцевые, двухцепочечные молекулы ДНК". В ходе обмена плазмиды часто дают бактериям-реципиентам генетические преимущества. Например, многие гены устойчивости к антибиотикам распространяются благодаря передаче плазмид между бактериями.
Исследовали проанализировали 33 тысяч плазмид и показали, что в тот момент, когда белок разрезает плазмиду, чтобы она "протиснулась" сквозь трубочку, соединяющую бактерии во время конъюгации, важнейшую роль играют гены, которые первыми попадают в бактерию-реципиент. Это – особые гены, которые нейтрализуют бактериальную защиту. Если они входят в клетку первыми – плазмида приносит свою ДНК новой бактерии, если этих генов нет, – система защиты уничтожает плазмиду. Понимание роли этих генов позволяет ученым выработать новую стратегию манипулирования бактериями.
Профессор Бурштейн говорит: "Потенциальным применением открытия может стать разработка эффективных плазмид для генетического манипулирования природными бактериальными популяциями. Это может помочь блокировать гены устойчивости к антибиотикам в популяциях больничных бактерий, может научить бактерии в почве и воде расщеплять загрязняющие вещества или фиксировать углекислый газ, и даже манипулировать кишечными бактериями для улучшения здоровья человека".
Доктор Ронен Крайзман, генеральный директор компании Ramot, говорит: "В настоящее время мы работаем над коммерциализацией этой технологии, чтобы полностью реализовать ее потенциал".
«Ханукальное чудо»: клад хасмонейских монет обнаружен во время раскопок в долине реки Иордан
Маргарита Марьяновскаянезависимый журналист
Команда исследователей из Хайфского университета обнаружила тайник из 160 чрезвычайно редких монет, датируемых 80/79 гг. до н. э., периодом правления внучатого племянника Иуды Маккавея, недалеко от крепости Александрион, к северу от Иерихона.
Группа ученых Хайфского университета во время раскопок в долине реки Иордан обнаружила «археологическое чудо Хануки» — редкий клад из примерно 160 монет, датируемых периодом Хасмонеев, сообщили в университете 29 декабря.
Монеты были обнаружены в месте, которое, как полагают, было придорожной станцией, на тогдашней главной дороге вдоль ручья Тирца, поднимавшейся к крепости Александрион, также известной как Сарбата, к северу от Иерихона, на территории современного Западного берега.
Эксперты датируют монеты правлением «царя Александра Янная, чье еврейское имя было Ионафан… Он правил с 104 по 76 год до н. э. Он был сыном Иоханана Гиркана, [и] внуком Симона Хасмонея (брата Иуды Маккавея)», — говорится в заявлении университета, в котором отмечается, что крепость Александрион, недалеко от места обнаружения монет, была построена Янная.
Иуда Маккавей был знаменитым лидером восстания Маккавеев против империи Селевкидов и эллинистического влияния на еврейскую жизнь, которое вспыхнуло в 167 г. до н. э. и в конечном итоге привело к очищению Храма в Иерусалиме и последующему установлению праздника Ханука, который в настоящее время отмечается еврейскими общинами по всему миру.
«Студенты и добровольцы, проводившие раскопки, были очень рады найти такой клад Хасмонеев, особенно во время праздника Ханука», — говорят исследователи.
Доктор Йоав Фархи, член исследовательской группы и эксперт по древним монетам, прибыл в пятницу на место раскопок с пачкой «Ханнука Гелт» — шоколадных монет, покрытых золотой фольгой, которые являются неотъемлемым атрибутом праздника, объяснил доктор Шай Бар из Института археологии имени Зинмана при Хайфском университете.
Фархи передал их персоналу и сказал: «Это для того, чтобы мы нашли сегодня несколько монет, и четыре или пять часов спустя монеты были найдены», — рассказал Бар в воскресенье в интервью The Times of Israel. (Бар, Фархи и третий эксперт, доктор Мехаэль Осбанд - ведущие археологи на этих раскопках).
С первого момента стало ясно, что монеты были особой находкой, и большинство монет были одного типа, сказал Бар. Вероятно, монеты были спрятаны в стене или за ней, завернутые в мешок из кожи или другого органического материала, который позже истлел, сказал он.
На одной стороне монет изображена «восьмиконечная звезда, окруженная надписью: «Царь Александр, год 25» на арамейском языке, а на оборотной стороне изображен якорь, окруженный греческими словами «[монета] царя Александра»», — говорится в заявлении Фархи.
По словам исследователей, этот стиль монет датируется 80/79 гг. до н. э. и встречается крайне редко. Они также добавили, что этот тайник представляет собой одну из крупнейших коллекций древних монет, когда-либо обнаруженных на Святой Земле.
По словам Бара, в дополнение к коллекции из 160 монет во время раскопок были обнаружены и другие монеты периода Хасмонеев, в результате чего общее количество монет, найденных на месте, превысило 200.
Теперь монеты будут очищены, сфотографированы, каталогизированы и исследованы, и «очевидно, что из этого получится научная работа», — говорит Бар.
Первоначально считалось, что это место относится к римскому периоду и является частью имперской инфраструктуры между Бейт-Шеаном и Иерихоном, но оказалось, что комплекс относится к более раннему периоду, сказал он.
На территории есть миква (ритуальная ванна), цистерна для хранения воды и другие постройки. Вероятно, комната, где были обнаружены монеты, использовалась как кухня или для приготовления пищи, сказал Бар.
«Мы обнаружили хасмонейское место на подъеме в Сарбату… Оно очень еврейское. Это важно, потому что это место было активным в течение ограниченного периода. В тот момент, когда у нас есть эти монеты, датируемые временем Александра Янная, со всеми другими находками там… это дает нам очень точную временную капсулу, что не всегда случается в археологии», — сказал Бар.
Крепость Александрион, называемая Сарбата в Мишне и Талмуде, упоминается Иосифом Флавием и восстановлена царем Иродом, который использовал ее как тюрьму. Крепость, возвышающаяся над долиной Иордана, была разрушена во время еврейского восстания против Рима (66-74 гг. н. э.).
«Это действительно редкий момент» — обнаружить так много важных монет, сказал Бар. Когда тайник был раскопан, он повернулся к Фархи, одному из израильских экспертов по древним монетам, и сказал: «Послушай, Йоав, я никогда не находил ничего подобного. Он посмотрел на меня, улыбнулся и сказал: «Я тоже...» Мы оба были так взволнованы».
