Учёные установили, что набор защитных генов у бактерий Xanthomonas oryzae зависит от региона их распространения. Эти микроорганизмы вызывают бактериальный ожог листьев риса — одно из наиболее опасных заболеваний культуры. Результаты работы специалистов Чжэцзянского университета в Ханчжоу и их коллег из Китая, Швейцарии и Сингапура опубликованы в журнале Nature Communications, сообщила «АиФ-Москва».
Бактерии защищаются от вирусов-бактериофагов с помощью особых систем, которые по принципу действия напоминают врождённый иммунитет животных. В среднем в геноме Xanthomonas oryzae содержится около 20 таких механизмов. Для сравнения, у кишечной палочки их обычно бывает от пяти до семи.
Исследователи изучили 206 геномов возбудителя, собранных в разных странах, и проверили 1800 комбинаций бактерий и фагов. В экспериментах использовали 50 бактериальных штаммов и 36 вирусов. Кроме того, 24 защитные системы по отдельности перенесли в штамм, у которого собственные механизмы защиты отсутствовали, после чего выяснилось, что фаги нередко не могли заразить бактерии даже после прикрепления к их поверхности.
Общий набор защитных механизмов оказался распределён между регионами неравномерно. Девять систем образуют постоянное ядро и встречаются почти у всех бактерий, тогда как ещё 35, более редких, характерны для отдельных территорий и могут различаться даже в соседних провинциях Китая. Фаги также приспособлены к местным условиям: вероятность заражения бактерий из родного региона у них в 2,3 раза выше, чем штаммов из других мест.
Количество защитных систем само по себе не определяет устойчивость бактерии, поскольку важнее их сочетание и способность совместно работать. Редкие механизмы оказались эффективнее распространённых: вирусы успели выработать способы обхода часто встречающейся защиты, но хуже справлялись с незнакомыми системами. Учёные считают, что эти результаты нужно учитывать при создании фаговых препаратов против бактериального ожога, поскольку средства, разработанные для одной лабораторной линии, могут оказаться недостаточно эффективными против местных штаммов в поле и потребуют регионального подбора и регулярного обновления.