19 Января 2017
МОСКВА, 19 января Биологи нашли свидетельства того, что вирусы обладают некой формой коллективного разума и умеют узнавать метки, которые оставляют в клетках их конкуренты и родичи, и руководствоваться ими при принятии решений, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
Эти бктериофаги (вирусы, поражающие бактерий), содержат в себе две программы поведения. Одна заставляет клетку производить огромное количество своих копий и запускает в ней программу самоуничтожения, а при включении второй он интегрируется в ее ДНК и уходит в глубокое подполье с возможностью возрождения в будущем, объясняет Нонья Париенте (Nonia Pariente), молекулярный микробиолог и редактор журнала Nature Microbiology.
Солдаты вечной войны
Болезни и инфекции не являются чем-то, чем страдает только человек и другие многоклеточные существа – между бактериями и вирусами уже несколько сотняг миллионов лет идет беспрерывная война на выживание. Следы этой войны можно встретить повсеместно – в каждом миллилитре мореходный воды содержится до миллиарда боевых вирусов -бактериофагов, и примерно 70% морских микроорганизмов заражены ими.
За биллионы лет эволюции вирусы научились обгонять внимание защитных систем микробов, а последние – запустили своеобразный генетический антивирус, систему CRISPR-Cas9, которая находит следы вирусной ДНК в геноме микроба и заставляет его совершить суицид для защиты соседних бактерий. Вирусы ответили на эти меры эволюционной обороны, создав анти-антивирус, подавляющий CRISPR-Cas9, и биологическая гонка вооружений продолжилась.
Ротем Сорек (Rotem Sorek) из Института науки Вейцманна в Реховоте (Израиль) и его коллеги нашли еще один крайне волшебный пример оружия, изобретенного микробами, изучая то, как работает бактериофаг phi3T, инфицирующий обычных бацилл (Bacillus subtilis).
Изначально ученые пытались понять совсем другую вещь – то, как микробы оповещают знакомый друга о присутствии вируса и готовятся к отражению его атаки. Как считали ученые, зараженные бактерии выделяют в окружающую среду специальные сигнальные молекулы, которые сигнализируют другим микробам в их колонии об опасности.
Для апробации этой Сорек и его коллеги вырастили колонию бацилл, заразили их phi3T, после чего отфильтровали жидкость, которую отделяли микробы во время заражения колонии. Часть этого раствора микробиологи добавили в новую колонию бактерий, предполагая, что те сигнальные молекулы, которые их погибшие товарки выделяли в питательную среду, подготовят их к новой атаке вирусов и защитят от заражения. Реальность стала совершенно иной.
Тайные сигналы
Выяснилось, что короткие белковые молекулы arbitrium, которые микробиологи выделили из этого раствора, на самом деле были уготованным для общения вирусов друг с другом, а не бактерий, и их авторами истины не микробы, а их непрошенные гости.
Эти молекулы, как показали эксперименты израильских генетиков, заставляют вирус переключиться с одной программы размножения на другую. В присутствии arbitrium вирусы уходят в подполье, встраиваясь в ДНК бактерий вместо того, чтобы бурно размножаться в них и уничтожать клетки.
Переключение программы происходит по той причине, что arbitrium блокирует работу вирусного белка AimR, отвечающего за запуск процедуры размножения вирусной ДНК и растворения стенок бактерии.
Зачем это нужно микробам? Подобная система сигналов, как объясняют ученые, контактирует как своеобразная форма коллективного интеллекта вирусов, который позволяет им гибко координировать свое поведение. Когда вирусов мало, им выгоднее активно размножаться, инфицирую новых бактерий и убивая их, однако со временем их становится слишком много и бактерии начинают коллективно реагировать на заражение, или же число бацилл падает до крайне низких значений.
В этот момент вирусы переключаются на альтернативную программу заражения, используя сигналы, подобные arbitrium, и скрываются в толпе, выжидая новый удобный момент для заражения. По словам Сорека, его команда обнаружила куда более сотни других молекул, сходных на arbitrium и AimR, в других вирусах-бактериофагах, что говорит о том, что многие или даже все микробы умеют общаться с себе такого родыми.
Возможно, что аналогичные системы существуют и в вирусах, заражающих обывателя, и их наличие могло бы объяснить, как ВИЧ и ряд других ретровирусов кроются в клетках при попытке их изгнать из организма. Если ученым удастся найти молекулу, которая заставит ВИЧ навечно окопаться в клетке и не выбегать оттуда, то проблема борьбы с ним будет решена.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....