Израелски учени откриха, че някои бактериофаги (вируси,които поразяват бактериите) могат да общуват с помощта на сигнални молекули, приемайки решение за това да влязат в спящо състояние или активно да се размножават, разрушавайки заразената бактерия.
Това е първият случай, когато у вирусите е намерена комуникационна система.
Резултатите от работата публикувани в списание Nature.
Бактериофагите заразяват клетките по два начина - чрез литичен или лизогенен цикъл. При литичния цикъл вирусът активно се размножава в бактериалната клетка, предизвиквайки разрушение и освобождаване на създадените вирусни частици. При лизогенния цикъл геномът на вируса се вгражда в бактериалната ДНК, без да се размножава, което прави клетката устойчива към заразаване с вируси от същия вид, а вирусът изчаква възможност да се активира в бъдеще.
Обикновено един вид бактериофаги се придържат към една от тези тактики, тоест са или литични (репликиращи се) или лизогенни. Но някои може да използват и двата цикъла. Механизмите за избор на тактика на заразяване от бактериофагите не са добре изследвани.
Сътрудниците на Института Вайцман в Реховот и израелския институт за биологични изследвания в Нес-Цион предполагат, че бактериите може да отделят в околната среда химични сигнали (малки пептидни молекули), които да предупреждават техните "роднини" за присъствието на бактериофаги. За да проверят тази хипотеза, те посяват в хранителна среда бактерии от вида Bacillus subtilis, заразени с фага phi3T, който може да има и двата вида цикли. След три часа инкубация средата се филтрира, така да останат само малките молекули без бактерии и вируси. След това тази среда заселват с нови бактерии и ги заразяват със същия фаг. Същото се прави в чиста среда за контрола.
Биолозите са предполагали, че в пренесения разтвор ще има сигнални молекули, оставени от загиналите бактерии, които да предупредят техните роднини за опасността за новата вирусна атака. Реалността се оказала съвсем различна.
Оказало се, че късите протеинови молекули арбитриум (arbitrium), които биолозите изолират от разтвора, всъщност, са предназначени за комуникация между вирусите, а не между бактериите и те се произвеждат от вирусите.
Тези молекули карат вирусът да "превключи" от една към друга програма за размножаване. Наличието на арбитриум означава за вируса командата "скрий се" и той се вгражда в ДНК на бактериите в очакване на нова възможност за заразяване.
Превключването на програмата става, защото арбитриумът блокира вирусния протеин AimR, отговорен за започване на процеса на размножаване на вирусната ДНК и разтваряне на стените на бактериите.
Такава система от сигнали, според учените, работи като форма на колективен вирусен разум, който им позволява да гъвкаво да съгласуват поведението си. Когато вирусите са малко, им е по-изгодно активно да се размножават, да заразяват нови бактерии и да ги убиват, но с течение на времето те стават твърде много и бактериите започват колективно да реагират на инфекцията или броят на бактериите става твърде малък.
Изследователите откриват 112 подобни системи в други бактериофаги. И техните арбитриуми са строго специфични за вирусите от всеки вид. Според учените, подобна система може да присъства в различни фаги и евентуално у други вируси, които инфектират еукариотите (по-сложни организми с клетки с ядра), включително хора. Ако съществуват такива системи, те могат да служат като стимул за развитието на нови лекарства, които пренасят вирусни инфекции в латентно състояние.
"Това трябва да стане революционна публикация", - коментира откритието Марта Клоки (Martha Clokie), микробиолог от Университета в Лестър.
Още по темата
Животът
Във вирус откриха протеини, които се противопоставят на метода за генно редактиране CRISPR/Cas9
Животът
Открити са 1445 нови вируса
Животът
Във вирус, атакуващ бактерия, поразяваща паяци, е намерен ген на отровата на черната вдовица
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари