Военно-полевая почта бактериофагов - вирусов-убийц бактерий

В связи с появлением антибиотикоустойчивых штаммов бактерий и сообщениями о гибели людей от сепсиса, несмотря на активную терапию антибиотиками, становится все более актуальным использование бактериофагов в качестве антибактериальных средств. Бактериофаги – это вирусы бактерий, и для них известны два основных пути инфекции. Первый – литический, когда они фактически превращают клетку в фабрику по производству вирусного потомства. Фаг прикрепляется к поверхности бактерии, его «хвост» внедряется в бактериальную стенку, и по образовавшемуся «каналу» нуклеиновая кислота фага вбрасывается в клетку. В течение примерно получаса в бактерии синтезируются белковые и нуклеиновые компоненты фагов, и происходит сборка новых вирусных частиц. Затем клетка разрушается, а вновь образованные фаги выходят наружу и готовы заражать новые бактерии. Второй, затяжной путь – лизогенный, когда наследственный материал вируса интегрируется в бактериальный геном и удваивается только вместе с ДНК клетки-хозяина, не причиняя ей вреда. Но как бактериофаг выбирает путь?

Уже было известно, что фаг выбирает стратегию взаимодействия с бактерией в зависимости от количества «сородичей» вокруг. Сейчас ученые из нескольких институтов Израиля выяснили, каким именно образом фаги делают это.

Бактерии заражали разными фагами и анализировали состав культуральной среды, в процессе чего обнаружили небольшой, состоящий из шести аминокислот пептид под названием phi3T, который синтезировали и выделяли во внешнюю среду фаги. Другие фаги могли поглотить эту молекулу, если встречали ее.

Чем больше фагов, тем больше phi3T они высвобождают, и, соответственно, больше вероятность, что другой фаг встретит эту молекулу. Кстати, разные фаги кодируют разные варианты пептида, то есть, он фагоспецифичен. Действительно, нужный сигнал надо дать «своим», а не конкурирующей популяции.

Если фаг не встречает phi3T, это для него сигнал о том, что «своих» рядом мало или нет вовсе, тогда можно спокойно размножаться и инфицировать все новые бактерии, убивая их, то есть, фаг вступает на литический путь инфекции. Если фаг встречает и «съедает» phi3T, он получает сигнал о том, что «своих» рядом много, тогда логично перейти к лизогении, потому что есть риск уменьшения числа бактериальных клеток настолько, что его потомство уже не найдет себе клетку-хозяина.

Похожие системы коммуникации известны у бактерий. Но, по словам ученых, это первая демонстрация подобного «общения» вирусов между собой.

Подготовила Мария Перепечаева

: 24.01.2017