Згідно з дослідженням мікробіологів з Університету Меріленда, округ Балтимор (UMBC), віруси можуть використовувати інформацію, зібрану з навколишнього середовища, щоб вирішити, чи «мовчати» в своєму хазяїні, чи почати розмножуватися. На думку дослідників, відкриття матиме вплив на розробку противірусних препаратів у майбутньому.
Дослідження експертів Університету штату Меріленд, округ Балтімор (UMBC) було зосереджено на бактеріофагах або вірусах, які атакують бактерії.
«Здатність вірусу захоплювати інформацію з навколишнього середовища додає ще один рівень складності взаємодії між вірусом і господарем», — сказав Іван Еріл, професор біологічних наук і провідний автор статті, опублікованої в Frontiers in Microbiology. Як він додав, наразі віруси використовують цю здатність у своїх інтересах. Але, визнав він, це може бути використано проти них у майбутньому.
Що говорять бактеріофаги про віруси?
У дослідженні фаги, як скорочено називають бактеріофаги, заражали своїх господарів лише тоді, коли бактеріальні клітини мали спеціальні вирости, які допомагали їм рухатися та копулювати. Ці бактерії виробляли білок під назвою CtrA, який контролює, коли ці придатки (точніше, джгутики та пілі) виробляють.
Знахідка показує, що багато залежних від росту фагів мають шаблони у своїй ДНК, до яких може приєднуватися білок CtrA. Ці області називаються сайтами зв’язування. «Фаг, який має сайт зв’язування з білком, який виробляє його хазяїн, є незвичайним», — сказав Еріл.
Завдяки детальному геномному аналізу було виявлено, що сайти зв’язування не були унікальними для одного фага чи навіть однієї групи фагів. Багато різних типів фагів мали сайти зв’язування CtrA, але всі вимагали, щоб їхні господарі мали джгутики та/або пілі, щоб їх інфікувати. Експерти вирішили, що це не може бути випадковістю.
«Здатність контролювати рівень білків CtrA була винайдена багато разів в ході еволюції різними фагами, які інфікують різні бактерії», — пояснив Еріл. Він зазначив, що коли віддалені види демонструють подібну рису, це називається конвергентною еволюцією. Тут вчений бачить схожість між фагами та бактеріями.
– Усе, що ми знаємо про фаги, кожна еволюційна стратегія, яку вони розробили, перетворюється на віруси, які заражають рослини і тварин, – підкреслив експерт. «Це майже напевно, тому, якщо згідно з дослідженнями фаги «підслуховують своїх господарів», віруси, які атакують людей, безумовно, будуть робити те саме», — додав він.
Стратегія виживання вірусів
Ключовим висновком цих досліджень є те, що вірус використовує «клітинний інтелект» для прийняття рішень. «І якщо це відбувається в бактеріях, це майже напевно відбувається в рослинах і тваринах, оскільки це еволюційна стратегія», — сказав професор біології.
Наприклад, щоб оптимізувати свою стратегію виживання та реплікації (реплікації), вірусу тварини може знадобитися знати, у якому типі тканини він знаходиться, або наскільки сильна імунна відповідь господаря на інфекцію. Хоча думати про всю інформацію, яку віруси можуть зібрати та використати, щоб викликати захворювання, може бути неприємно, ці висновки також відкривають можливості для нових методів лікування, додав провідний автор дослідження. «Якщо ви розробляєте противірусний препарат і знаєте, що вірус слухає певний сигнал, можливо, ви можете його обдурити», — підкреслив він.
Основне джерело фото: Shutterstock