Mycoplasma gallisepticum является значимым для, что называется, народного хозяйства вредителем птицы. Дикие виды также подвержены ей. Сам подозреваемый изображен на рисунке 1, его преступление — на рисунке 2. Развивающаяся при этом #инфекция затрагивает дыхательные пути.
![Рисунок 2. Сканирующая электронная микроскопия эритроцитов овцы (а) и курицы (б) после инфекции in vitro штаммом M. gallisepticum Rlow. Стрелки показывают самих микоплазм или следы их внедрения на поверхности эритроцитов.
[11]](https://avatars.dzeninfra.ru/get-zen_doc/2391871/pub_5efd7ca3145e72165cc940ac_5efd7ca7bdc95a01ba2380f1/scale_1200)
Как и положено представителю племени Mollicuta, клетка галлисептикумa очень сильно упрощена. Соответствующим образом оказался «оптимизирован» и ее геном, приобретя характерные черты такового у внутриклеточного паразита. Живя на всем готовом, эта #бактерия потеряла многие метаболические и регуляторные пути. О масштабах потерь можно судить по рисунку 3. На нем приведены схемы регуляции транскрипции для трех представителей Mollicuta. Наряду с предметом нашего обсуждения M. gallisepticum приведены также данные для паразита домашней пчелы Spiroplasma melliferum и Acholeplasma laidlawii — свободноживущей #бактерии , добывающей пропитание за счет комменсального (взаимовыгодного) симбиоза с растениями и использования разлагающегося субстрата. Схема регуляции в этой связи для последней не приведена — для этого «самостоятельного» организма она занимает впятеро больше места.
Среди немногочисленных описанных генов M. gallisepticum есть генное семейство гемагглютинина и вариабельного липопротеина — vlhA (variable lipoprotein and hemagglutinin). Повторимся: липопротеины — белки с липидной надстройкой, которые микоплазма способна активно менять. С гемагглютинином все несколько скучнее. А именно он нужен патогену для собственно посадки и взаимодействия с поверхностью хозяйской клетки. Функция vlhA-белков, однако, остается не выясненной до конца. По-видимому, они задействованы в адгезии клеток и проникновении паразита внутрь. Семейство включает немногим больше 40 генов, которые организованы в 3–5 кассет. Обращает на себя внимание, что структура промоторов таких генов существенно отличается от таковых других генов M. gallisepticum [4].
Те самые сорок
«Обычные» промоторы бактерий, управляющие активностью генов фазы активного роста культуры в, так скажем, «мирное время», имеют определенную консервативную (универсальную для них всех в определенных участках) последовательность. Такие промоторы узнает выполняющий транскрипцию фермент РНК-полимераза в комплексе с субъединицей сигма-70. Это своего рода «вставляющаяся» часть составного комплекса на основе РНК-полимеразы — так называемого холофермента. Именно такой сигма-фактор определяет специфическое взаимодействие с промоторами некоторой группы. Промоторы же генов vlhA лишены консервативной последовательности, характерной для специфично узнающихся сигма-70 промоторов. Высказаны предположения, что гены vlhA могут иметь некоторую альтернативную сигма-субъединицу. Но самое, пожалуй, любопытное в них — область тринуклеотидных повторов GAA перед самóй последовательностью генов. Такие повторы последовательности #ДНК называются короткими тандемными (short sequence repeats, SSR), или микросателлитами [6]. В отличие от не повторяющихся участков ДНК, они эволюционируют иначе — в целом более изменчивы и динамичны. SSR характерны для самых различных геномов, и в случае прокариот обнаружены в генах, кодирующих различные факторы вирулентности. Именно они и придают патогенам патогенность. К числу таких генов принадлежат и ферменты — в частности, отвечающие за модификацию липополисахаридов или адгезинов (тоже служат для того, чтобы бактерия «пришвартовалась» к клетке-хозяину). Таким образом, микросателлиты делают возможными высокую генетическую и фенотипическую изменчивость. При этом область GAA-повторов Mycoplasma gallisepticum может активно меняться — как по числу повторов, так и по нуклеотидам в них. Такие изменения возникают как следствие ошибок репликации, когда часть последовательности повторов выпетливается и дуплекс ДНК оказывается как бы проскользнувшим. Свой вклад могут вносить также нарушения процессов репарации ДНК [6].
Очень интересно, что галлисептикум единовременно экспрессирует один и только один #ген семейства vlhA. Ведь большинство факторов транскрипции и вообще соответствующей регуляции его редуцированный геном утратил. Как же M. gallispeticum удается менять различные режимы жизненного цикла (все та же phase variation) и переключать экспрессию семейства vlhA, оставив в положении «ВКЛ» всего один из них?
полный текст см. https://biomolecula.ru/articles/ali-baba-i-40-promotorov
