Nej, den centrala dogmen inom biologin har inte kullkastats

Även bakterier kan infekteras av virus, så kallade bakteriofager, eller kort fager. Kampen mellan bakteriers försvarssystem och fager pågår ständigt. 

– På jorden finns omkring tio gånger fler fager än bakterier, säger Marcus Johansson, som forskar om bakteriers försvarssystem vid Lunds universitet.

Den här typen av forskning har gett intressanta fynd, som den Nobelprisbelönade gensaxen CRISPR-Cas9, som är utvecklad från ett bakteriellt försvarssystem. Med den går det att klippa i arvsmassan, men vissa system har även visat sig kunna bilda arvsmassans grundbult, dna, på udda vis.

Nyligen rapporterade ett forskarlag vid Stanford university, USA i Science om ett försvarssystem som bygger ihop en lång dna-sekvens genom att delvis använda sig själv som mall.

Vissa medier hävdade då att just detta fynd motsäger det vi lär oss i skolan: att dna bara kan bildas med dna eller rna som mall, samt att det genetiska informationsflödet går i en riktning där dna omvandlas till rna som omvandlas till protein. Detta kallas den ”centrala dogmen”, som fyndet alltså sades omkullkasta.

– Så långt kan man inte dra det, säger Marcus Johansson.  

Enzym som gör enkelsträngat dna utan rna som mall är kända sedan tidigare.

– Ihop med kollegor vid International institute of molecular and cell biology i Warsawa publicerade exempelvis vi ett sådant bakteriellt försvarssystem, säger han.

I Nucleic Acids Research beskrev de ett försvarssystem specifikt för bakterier av släktet laktokocker.

Det nya med Stanfordforskarnas fynd är i stället att de beskriver ett försvarssystem med två enzym där det ena kan bygga en dna-sträng med en specifik sekvens utan att använda rna som mall. Tidigare system har skapat dna-kedjor som upprepar en enda bas, eller med baser i slumpmässig ordning.

Det aktuella försvarssystemet finns hos ett tjugotal bakterieslag, men hur det motverkar fager är ännu okänt. I studien nämner forskarna en tänkbar förklaring: att det nybildade dna:t fäster vid strukturer hos fager.  

– Det är möjligt, men i studien finns inga data på hur skyddet går till. Men förra året beskrev en forskargrupp vid Wuhan university i Kina ett liknande försvarssystem, säger Marcus Johansson. 
I Nature Communications skrev forskarna då om att dna hindrade fagen från att tillverka nya kopior av sig själv.

Fagers förmåga att ta sig runt bakteriers försvarssystem kan också bli användbart för oss människor. Inte minst i takt med att sjukdomsframkallande bakterier utvecklar resistens mot antibiotika, vilket F&F har skrivit om tidigare.

Men det gäller att hitta rätt fager. Marcus Johansson har bland annat samlat fager från närmiljön, senast i samband med en doktorandkurs. Då vittjades dammarna i Botaniska trädgården i Lund och forskarna fann fem nya varianter. Fynden publicerades i Microbiology Spectrum.  

– När vi sedan upprepade kursen fann vi 16 till, som vi ännu inte publicerat, säger han.

Att samla in fager lokalt kan ha fördelar, då det ökar chansen att det bland dem finns sådana som är effektiva mot lokala sjukdomsframkallande bakterier.

– Nu ligger det i planerna att i samarbete med universitetssjukhuset samla in fager från bakterier de råkar på, exempelvis vid kroniska infektioner, säger Marcus Johansson.