Žurnale Nature Microbiology (IF 30.964) buvo publikuoti 2 straipsniai, skirti trumpų prokariotinių Argonaute baltymų funkciniams ir veikimo mechanizmo tyrimams. Jie vainikavo Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro (VU GMC) Biotechnologijos instituto Baltymų-nukleorūgščių sąveikos tyrimų skyriaus grupės (vadovaujamos dr. Mindaugo Zarembos ir prof. Virginijaus Šikšnio) bei The Weizmann Institute of Science (Izraelis), Molekulinės genetikos grupės (vadovaujamos prof. Rotem Sorek), produktyvų bendradarbiavimą.
„Argonaute (Ago) baltymai yra aptinkami tiek prokariotuose (bakterijos, archėjos), tiek eukariotuose (įskaitant žmogų), tačiau tik eukariotiniai Ago (eAgo), sudarantys eukariotų RNR interferecijos (angl. RNAi) funkcinę šerdį ir atsakingi už genų raiškos reguliaciją, mobilių genetinių elementų nutildymą bei apsaugą nuo virusų, yra gana detaliai ištyrinėti funkciniu ir struktūriniu aspektais“,- akcentavo vyriausiasis mokslo darbuotojas dr. Mindaugas Zaremba.
eAgo naudodami trumpus RNR gidus atpažįsta komplementarų mRNR taikinį ir jį sukarpo patys arba nukreipia jį tolimesnei degradacijai. Tuo tarpu prokariotiniai Ago (pAgo) yra žymiai įvairesni genetiškai ir struktūriškai už eAgo ir pastaruoju metu susilaukė didelio dėmesio kaip įvairių in vitro ir in vivo taikymų, kaip DNR manipuliacija, nukleorūgščių detekcija (įskaitant SARS-CoV-2 RNR) ir fluorescencinė mikroskopija, įrankiai. Manoma, kad mezofiliniai pAgos artimoje ateityje galėtų tapti patrauklia bei papildančia alternatyva CRISPR-Cas technologijai genomų redagavime, kadangi pasižymi tam tikrai privalumais lyginant su Cas9 nukleazėmis.
„Didžioji dalis pAgos, taip vadinami trumpieji pAgos, yra kataliziškai neaktyvūs, t.y. negali sukarpyti savo taikinio, tačiau visada yra asocijuoti su kitais katalizę galinčiais atlikti efektoriniais domenais. Mūsų tyrimai buvo sufokusuoti į trumpus pAgos, asocijuotus su Sir2 efektoriniais domenais, kurie yra randami visose gyvybės karalystėse ir dalyvauja įvairiuose ląstelės procesuose“,- teigė dr. M. Zaremba.
„Mes pademonstravome, kad Sir2 asocijuoti trumpieji pAgos veikia kaip bakterijų apsaugos sistema prieš svetimą genetinę informaciją, t.y. bakterijas infekuojančius virusus (bakteriofagus) ir plazmides. Įdomu tai, kad trumpieji pAgo atpažindami užpuoliką atlieka tik jo sensoriaus funkciją, tačiau aktyvuoja Sir2 domeną, kuris hidrolizuoja ląstelei gyvybiškai svarbų kofaktorių NAD+, taip nužudydami pačią ląstelę, tuo pačiu užkertant kelią tolimesnei infekcijai. Taigi nusižudydama infekuota ląstelė „pasiaukoja“ dėl visos populiacijos. Tolimesni tyrimai atskleis, kokias dar (be apsaugos) funkcijas atlieka pAgos ir kokius mechanizmus pasitelkia tai vykdyti, o tai be abejo prisidės prie platesnio pAgos praktinio pritaikymo“,- konstatavo mokslininkas.
Publikuoti tyrimai buvo vykdyti įgyvendinant Lietuvos mokslų tarybos aukšto lygio MTEP projektą „Naujų bakterinių priešvirusinių sistemų molekuliniai mechanizmai“ (Nr. 09.3.3-LMT-K-712-01-0126).