ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Влияние субингибирующих концентраций G4-стабилизирующих лигандов на транскриптомный профиль Mycobacterium smegmatis
Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины Федерального медико-биологического агентства, Москва, Россия
Для корреспонденции: Егор Александрович Шитиков
ул. Малая Пироговская, д. 1а, г. Москва, 119435, Россия; ur.liam@vokitihse
Финансирование: исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект №19-75-10109).
Вклад авторов: М. В. Зайчикова — анализ литературы, анализ и интерпретация данных, подготовка черновика рукописи; Д. А. Беспятых — анализ литературы, анализ данных, подготовка черновика рукописи; М. В. Малахова — планирование и проведение исследования; И. Н. Бодоев — анализ литературы, анализ данных, подготовка черновика рукописи; Т. С. Ведехина — проведение исследования, интерпретация данных; В. А. Веселовский — проведение исследования, анализ данных; К. М. Климина — проведение исследования, анализ и интерпретация данных; А. М. Варижук — планирование и проведение исследования, интерпретация данных; E. A. Шитиков — планирование исследования, анализ литературы, анализ данных, подготовка черновика рукописи.
В связи с широким распространением лекарственной устойчивости у Mycobacterium tuberculosis особое значение приобретает поиск противотуберкулезных препаратов с принципиально новым механизмом действия, исключающим развитие перекрестной устойчивости. В этом отношении определенный интерес представляют G-квадруплексы (G4) — неканонические структуры ДНК, участвующие в регуляции и поддержании стабильности генома. Показано, что G4-стабилизирующие соединения, лиганды, оказывают ингибирующий эффект на рост микроорганизма, но точный механизм их действия неизвестен. Целью исследования было выявить связь между наличием потенциальных G4 в геноме модельного микроорганизма M. smegmatis mc2 155 и изменением транскриптомного профиля под действием субингибирующих концентраций лигандов BRACO-19 и TMPyP4, а также провести сравнительный анализ результатов с данными, полученными нами ранее для ингибирующих концентраций указанных лигандов. Под действием BRACO-19 было идентифицировано 589 (316↑; 273↓) и 865 (555↑; 310↓) дифференциально экспрессированных генов, для 5 и 10 мкМ соответственно. Напротив, в случае с TMPyP4 обнаружено снижение числа дифференциально экспрессированных генов с 754 (337↑; 417↓) до 702 (359↑; 343↓) для концентраций 2 и 4 мкМ соответственно. Статистический анализ не выявил связи между изменением уровня экспрессии генов под действием лигандов и наличием потенциальных квадруплекс-формирующих последовательностей, вне зависимости от локализации G4. Тем не менее было установлено, что TMPyP4 вызывает значительные изменения в экспрессии факторов транскрипции и генах биосинтеза аргинина, а BRACO-19 — в генах метаболизма железа, а также в генах систем репликации и репарации.
Ключевые слова: Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium smegmatis, антимикробная терапия, G-квадруплексы, транскриптомный анализ, BRACO-19, TMPyP4