Статья на конкурс «био/мол/текст»: #Паразитизм — явление универсальное для биологической жизни. Вне зависимости от того, какую систематическую группу представляют и в каком диапазоне размеров действуют паразиты, их приемы в целом совпадают. Развиваясь независимо, они, тем не менее, пришли к объединяющему их принципу «кинжал и мантия» — не брезгуют обманом, самозванством и внезапной жестокостью. На нижнем пределе размеров живого таким промышляют #бактерии — внутриклеточные паразиты. Здесь мы рассмотрим микоплазм, и прежде всего Mycoplasma gallisepticum — важного патогена птиц. Рассказ пойдет о том, как этот сильно упростившийся организм научился быстро переключать активность своих генов, а также о его особых промоторах.
Паразитизм в особо мелком размере
Добиться успеха можно честным и кропотливым путем. А можно схитрить. Верно это как в повседневной, так и в биологической жизни. В случае, когда на кону успех репродуктивный, то есть максимальные численность и распространение, отъявленными жуликами можно назвать паразитов. Их можно встретить на всех уровнях организации живого и в различных царствах. Приемы они могут использовать поведенческие, морфологические, обманывающие восприятие или иммунитет, применяющие молекулярные механизмы... да, есть даже своего рода паразитизм молекулярный [1]. При этом замысел в целом сохраняется: прикинуться кем-то другим (или никем — камуфляж!), прокрасться к самому ценному и вероломно его присвоить. Слишком церемониться с хозяином нет нужды — его благополучие не входит в планы паразита. Ему главное не полечь под тяжестью убитого. Кстати, о философии паразитизма «Биомолекула» уже размышляла [2].
На передовой паразитического фронта находятся самые маленькие клеточные (а значит и живые, omnis cellula e cellula — #клетка происходит только от клетки) организмы. Размеры их переваливают через границу в 1 микрон (вплоть до 100 нанометров), что приближает их к нановселенной. По большей части они как раз являются паразитами, а именно — паразитами внутриклеточными. Таковы хламидии, таковы риккетсии, листерии, коксиеллы и самые маленькие из них — микоплазмы, на которых мы сегодня сосредоточимся [3]. Есть среди таких нанобактерий и паразитические археи (строго говоря, принадлежащие другому даже не царству, а домену жизни — археям), и честные свободноживущие бактерии, например, обитающие в глубинах океaна [7].
Эти паразиты — внутриклеточные подрывники поражают различные ткани животных и человека, включая специализированные (макрофаги) и неспециализированные фагоциты; эпителиальные, эндотелиальные клетки, а также клетки печени. Как только паразиты пробраются внутрь, им открывается возможность следовать различными путями в цитозоле (основой среде клетки) или изолированных вакуолях [3].
Любопытно отметить, что временами бывать снаружи клетки приходится даже самым внутриклеточным паразитам. Большинству, по крайней мере. Отдельные представители приспособились к передаче от клетки к клетки напрямую, добавив еще один порок — домоседство — к паразитизму. Внеклеточным паразитам приходится иметь дело с гуморальными механизмами иммунитета и фагоцитозом, обойдя которые, они получают возможность внеклеточного размножения. Паразиты же внутриклеточные борются главным образом за свое проникновение в целевые клетки, такие как макрофаги и эпителиальные. Для этого они выработали способность связываться с чувствительными хозяйскими клетками — процесс включает стадию внутриклеточного размножения.
Успешная инфекция требует контакта паразита с определенной клеткой, содержимое которой представляет собой подходящую среду для роста бактерии. Несколько затруднительным теоретическим вопросом является следующий. Внутриклеточных паразитов разделяют на факультативных и облигатных в зависимости от способности к самовоспроизводству в бесклеточной среде, по сути — искусственно созданной. Вопрос собственно в том, такие уж они в этом случае внутриклеточные [3]...
Скользкий тип
Перейдем же к микоплазмам. В системе живого мира им и их сородичам отведен отдельный класс бактериального царства — Mollicutes. Название происходит от латинских слов mollis («мягкий, гибкий») и cutis («кожа»). Слава у этого класса самая сомнительная. И клеточной стенки у них нет, и постоянной формы, и перемещаются они, скользя по субстрату, а не при помощи флагелл-жгутиков, как все нормальные #прокариоты . О размерах же их уже было сказано. Паразиты-микоплазмы к тому же всеядны: и люди им подвержены (совсем уж порочная бактерия Mycoplasma genitalium), и различные животные, и даже растения [4].
Один из механизмов, позволяющих микоплазмам, да и другим внутриклеточным паразитам, маневренно обходить иммунную контратаку, — быстрые переключения экспрессии генов в формате «все или ничего» (англ. phase variation), называемые также расщеплением культуры. Такие переключения могут быть случайными или определяться тем же иммунитетом хозяина [5].
В случае микоплазм к главным механизмам такого переключения относится смена репертуара поверхностных липопротеинов. Бактерия способна «интерактивно», то есть отвечая на реакцию хозяина, менять липопротеины (молекулы-композиты — и белки и липиды одновременно) на своей поверхности. А это мешает узнаванию и липопрепотеинов, и покрытых ими микоплазм. При этом известно несколько различных механизмов такого переключения. Они являются видоспецифичными или же общими у близких видов. В их числе ошибки репликации, сайт-специфичная рекомбинация, генная конверсия и т.д. [4]. Рассмотрим уникальную в этом отношении микоплазму — M. gallisepticum. Описание начнем с того, что в ее случае механизмы смены репертуара поверхностных липопротеинов до конца не выяснены. Тем острее интерес!
полный текст см. https://biomolecula.ru/articles/ali-baba-i-40-promotorov
