Биологи Кембриджского Университета изучили механизм работы системы ToxIN, которая защищает от вирусов бактерии Pectobacterium atrosepticum и Bacillus thuringiensis путем самоуничтожения зараженных клеток. Работа ученых опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ученые установили, что система ToxIN работает по принципу комплекса яда и противоядия. Ядом в данном случае выступает белок ToxN, способный полностью разрушать всю клеточную РНК (он относится к неспецифическим рибонуклеазам). Однако, работу ToxN сдерживает другой компонент системы — небольшая РНК ToxI.

Биологи показали, что РНК ToxI завязывается в узел и образует с рибонуклеазой ToxN комплекс из шести молекул (3+3), в котором работа яда становится невозможной.

Выживание бактерии имеющей систему ToxIN зависит от баланса яда и противоядия. Гены последних находятся на ДНК рядом друг с другом (в одном опероне), поэтому и яд, и противоядие синтезируются одновременно.

В норме противоядия синтезируется немного больше, но если клетку заражает вирус, противоядие исчезает а более стабильный яд — остается. Это связано с тем, что бактериофаги, пытаясь перевести все ресурсы клетки на синтез собственных генов, прежде всего ингибируют работу генов хозяев. При этом гены противоядия также перестают синтезироваться и зараженная клетка умирает от действия ToxN.