Открытие "вирусной коммуникации" поможет учёным создавать новые противовирусные препараты.
Израильские учёные обнаружили, что вирусы способны “говорить” друг с другом. Пока способность к коммуникации продемонстрировал только один бактериофаг. Но если и другие вирусы оставляют друг для друга сигналы, это может открыть новую страницу в терапии ВИЧ, гепатита или герпеса.
Некоторые из величайших научных открытий списывают на волю случая. Считается, например, что Александр Флеминг обнаружил антибиотический эффект пеницилла, когда увидел, как плесень в чашке Петри уничтожила стафилококк. Так и биологи из Израиля практически случайно обнаружили, что вирусы оставляют сообщения для своих собратьев.
Исследования начались с того, что генетик Ротем Сорек из Института Вейцмана и его коллеги изучали “переговоры бактерий”. Они пытались выяснить, может ли бактерия сенная палочка предупреждать собратьев о нападении бактериофагов. Это явление называется quorum sensing (коммуникации между бактериями), оно помогает микроорганизмам контролировать свое поведение. Однако учёные обнаружили, что бактериофаги тоже оставляют друг другу сообщения.
Бактериофаги (“фаг” от греческого “пожирать”) поражают бактерии двумя способами. Чаще всего они захватывают клеточную систему и размножаются, пока клетка не растворяется и не высвобождаются новые бактериофаги. Иногда, однако, фаги могут инъецировать ДНК в клетку и затаиться, ожидая внешнего сигнала к пробуждению и размножению.
Учитывая, как часто вирусы атакуют сенные палочки, бактерии могли разработать способ предупреждать других, когда начинается приступ – в этом состояла гипотеза Сорека. Он выбрал вирус под названием phi3T и добавил в колбу с сенными палочками. Как и ожидалось, вирусы уничтожили множество бактерий. Чтобы проверить гипотезу о передаче сигналов, Сорек отфильтровал смесь от бактерий и вирусов и оставил только белки. Затем он добавил эти белки в новую колбу с сенными палочками, а затем туда же поместил phi3T. К его удивлению, на сей раз бактериофаг повёл себя по-другому. Вместо того, чтобы убивать бактерии, как в прошлый раз, он оставил в микроорганизмах часть своего генома.
Это означает, что предшествующая группа вирусов оставила в белках нечто, что заставило phi3T изменить способ атаки.
Два года поисков дали результаты. Сорек и его команда рассказали в журнале Nature о том, что обнаружили белок, который вирусы использовали для связи. Этот белок назвали Arbitrium (с латинского – “посредник”). Сорек считает, что именно благодаря Arbitrium бактериофаг изменил стратегию с убийства хозяев на сохранение генома в бактериях.
“Если бактериофаг слабее хозяина, он попытаться сидеть тихо и ждать момента, чтобы вновь начать рост”, – рассказал Nature Питер Финеран из Университета Отаго в Новой Зеландии.
Более того, Сорек обнаружил признаки множества Arbitrium-подобных белков. Вполне вероятно, что и другие вирусы используют сигналы для передачи сообщений.
Вирусы, хоть и являются наиболее примитивной формой жизни, вредят миллионам людей и животных. Открытие “вирусной коммуникации” поможет учёным создавать новые противовирусные препараты.
