Baktérie využívajú imunitný systém Thoeris na detekciu vírusových kapsíd a spustenie obrany
Vedci zistili, že systém Thoeris u stafylokokov detekuje kapsidy vírusov, čo vedie k spusteniu obranných mechanizmov. Tento objav prináša nové poznatky o boji baktérií proti vírusovým infekciám.
Nový výskum odhaľuje, ako bakteriálny imunitný systém Thoeris rozpoznáva vírusy a aktivuje ochranu.
Výskumníci identifikovali 32 vysoko konzervovaných operónov systému Thoeris u stafylokokov. Zamerali sa na systém typu I zo *S. aureus* 08BA02176, ktorý pozostáva z troch génov: dvoch senzorov s doménou TIR (ThsB1 a ThsB2) a efektoru ThsA, ktorý je závislý od gcADPR a degraduje NAD+, čím obmedzuje šírenie vírusov.
Exprimácia operónu *thsA/B1/B2* znížila tvorbu plakov pre rôzne stafylokokové fágy, ale nie pre fág Φ12γ3. Imunita Thoeris podporovala rast infikovaných kultúr pri nízkej multiplicite infekcie (MOI) a bola aktivovaná po indukcii profága Φ80α. Kvantifikácia celkového NAD(H) v bunkových lyzátoch ukázala významný pokles iba v prítomnosti celého operónu *ths*. Vizualizácia obrany Thoeris na bunkovej úrovni pomocou modifikovaného fágu Φ80α-vir, ktorý exprimuje GFP, odhalila zníženie zelenej fluorescencie infikovaných stafylokokov bez lýzy buniek, iba pri expresii celého operónu *ths*.
Ďalšie experimenty ukázali, že hlavný kapsidový proteín fágu (Mhp) je nevyhnutný a postačujúci na aktiváciu imunity Thoeris. Mhp priamo interaguje so senzormi Thoeris, ThsB1 a ThsB2, a vytvára aktívny komplex. Mutácie v Mhp, ktoré umožňujú vírusu obísť obranu Thoeris, narušujú tvorbu tohto komplexu. Ukázalo sa, že ThsB1 a ThsB2 tvoria komplex s Mhp počas vírusovej infekcie, ktorý stimuluje cyklázovú aktivitu ThsB2 na spustenie imunitnej odpovede Thoeris.
Komentár redakcie: Tento výskum poskytuje cenné poznatky o mechanizmoch, ktoré baktérie používajú na obranu proti vírusovým útokom. Pochopenie týchto systémov by mohlo viesť k vývoju nových stratégií na boj proti bakteriálnym infekciám a na manipuláciu s mikrobiálnymi komunitami.
Biochemické reakcie s purifikovanými proteínmi potvrdili, že Mhp stimuluje produkciu 1″-3′-gcADPR senzorom ThsB2 iba v prítomnosti ThsB1. Následne ThsA štiepi NAD+ na ADPR a NAM. Systém Thoeris bol aktivovaný Mhp rôznych stafylokokových fágov, čo naznačuje širokospektrálnu ochranu. Podobné výsledky boli pozorované aj pri testovaní systému Thoeris zo *Streptococcus equinis*, kde Mhp aktivoval imunitu.
