Защита ДНК бактериофага от рестрикции

Попав внутрь клетки, бвДНК бактериофага становится потенциальным субстратом рестриктаз, которые должны расщеплять экзогенную ДНК, защищая бактерию от чужеродной генетической информации.

Напомним, что феномен рестрикции (англ, restriction — ограничение), открытый в 1952 г. Сальвадоре Луриа и Мэри Хьюмен, состоит в том, что после адсорбции бактериофаги размножаются на одних и не размножаются на других штаммах бактерий. Как установил в 1978 г. Вернер Арбер, при рестрикции dsflHK фрагментируется сайтспеци — фичными эндонуклеазами (рестриктазами) хозяина. Рестриктазный комплекс обладает бинарной функцией эндонуклеазы и метилтрансферазы (см. раздел 1.7.1). Рестриктазы классифицируют в зависимости от количества и состава субъединиц, по структуре сайтов рестрикции и метилирования, а также по потребности в кофакторах. В то время как рестриктазная активность направлена против чужеродной ДНК, метилтрансферазная активность служит для защиты собственного генома (благодаря метилированию в сайтах узнавания и/или расщепления клеточная ДНК избегает рестрикции). Рестриктазы подавляют репродукцию бактериофагов, содержащих ^модифицированную ДНК; при инактивации этих ферментов (например, в результате перенесенного стресса) или при наличии у бактериофага собственной системы модификации его ДНК не рестрицируется, и он беспрепятственно размножается. Существует несколько способов защиты ДНК бактериофага от рестрикции. Прежде всего, это подавление активности рестриктаз. Например, в капсиде фага Р1 содержатся два белка, которые проникают в клетку Е. coli совместно с ДНК и блокируют рестриктазы ЕсоА, ЕсоВ и ЕсоК. Наиболее изучены антирестриктазные белки Осг (сокр. от англ, overcome classical restriction — преодолеть классическую рестрикцию), обнаруженные у фагов ТЗ и Т7. Они синтезируются при проникновении вирусной ДНК в клетку E. coli и взаимодействуют с рестриктазами ЕсоВ, ЕсоК и EcoPl, дезактивируя их. Кроме подавления этих рестриктаз, Ocr-белки подавляют рестриктазы Salmonella sp. (SA и SB), а также закодированную в плазмиде R124 рестриктазу EcoRIII.