Вирусы не просто общаются между собой, но и активно "подслушивают" сигналы других видов.
Все живые существа полагаются на информацию из окружающей среды для принятия решений, и теперь выяснилось, что даже вирусы могут учиться у других вирусов. Однако исследование этого процесса показало, что следование советам другого вида иногда может завести их в тупик.
Когда вирус проникает в клетку, он не всегда немедленно превращает ее в фабрику по производству вирусов, убивая ее в процессе – иногда захватчик вместо этого переходит в состояние покоя. Понимание того, когда и почему вирусы принимают это решение, может научить нас кое-чему об эволюции, а также помочь нам бороться с ними или использовать их силу по мере необходимости, пишет IFL Science.
Фаги – это вирусы, которые поражают бактерии, а не животных или растения. Их предложили в качестве ответа на устойчивость к антибиотикам, поскольку, хотя бактерии могут эволюционировать, чтобы бороться с ними, фаги также могут адаптироваться в ответ и сохранять свою эффективность. Тем не менее, использование фагов в медицинских целях остается в зачаточном состоянии, поэтому аспирантка Ребекка Вудхэмс из Эксетерского университета в Великобритании стремится понять их лучше.
"Решение убить (называемое лизисом) или находиться в состоянии покоя (называемое лизогенией) зависит от конкретной ситуации", – разъяснила Вудхэмс в заявлении. "Когда доступно много бактерий, фаг должен выбрать лизис и стремиться заразить этих потенциальных хозяев. Когда многие хозяева уже убиты и их осталось мало, затаиться и ждать лучших времен (лизогения) – безопаснее".
Это эквивалент спячки при нехватке пищи, но без сигналов, которые подает планета, давая животным знать о приближении зимы. Десять лет назад было показано, что частицы фагов рассылают химические сообщения в форме пептидов, которые дают другим частицам информацию о состоянии запасов пищи. Когда концентрация пептидов низкая, убито меньше бактерий, поэтому, вероятно, безопасно пировать в той, в которую вы вошли. Высокая концентрация пептидов сигнализирует о массовом истреблении хозяев, указывая на то, что лучше подождать, пока популяция восстановится. Когда бактерии делают что-то подобное, это известно как "чувство кворума".
Такой подход дает очевидные преимущества любому виду фагов, который его принимает, и теперь Вудхэмс и ее коллеги стали одной из двух групп, которые независимо друг от друга обнаружили, что фаги также могут обращать внимание на пептиды, вырабатываемые другими видами фагов – но именно здесь все становится сложнее.
"Когда фаг обнаруживает сигналы от другого вида, он с большей вероятностью останется в состоянии покоя вместо того, чтобы убить клетку и выпустить больше вирусов, даже если сообщение не предназначалось ему и не отражало его собственную ситуацию", – заявила Робин Мэнли из Эксетера. Интригующе, но команда обнаружила: в то время как некоторые виды фагов могут обнаруживать пептиды друг друга, для других связь является односторонней: вирус А может понимать вирус В, но вирус В не улавливает сигналы А.
"Это может принести пользу вирусу, который отправил сигнал, так как это мешает другому вирусу убивать клетки, но это может стоить дорого вирусу, который реагирует. Иными словами, вирусная коммуникация – это не просто сотрудничество. Иногда это манипуляция", – подчеркнула Мэнли. Некоторые фаги, известные как суперинфекторы, распространяются легче других.
Способность вызывать лизогению у своего более вирулентного соперника – это один из способов, которым менее вирулентный фаг может дать отпор. Итак, оказывается, любой, кто думает, что кампании по дезинформации являются современным человеческим изобретением, действительно не понимает эволюцию. С другой стороны, авторы отмечают, что если дезинформация будет слишком эффективной, это будет способствовать появлению мутантного штамма фага, который не сможет улавливать сигналы других.
Вудхэмс, Мэнли и их соавторы изучали фаги, которые поражают Bacillus subtilis и Bacillus thuringiensis – бактерии, важные для расщепления пищи в кишечнике жвачных животных и для борьбы с вредителями соответственно. Однако они ожидают, что извлеченные здесь уроки будут применимы к фагам, поражающим болезнетворные бактерии у людей.
Ранее УНИАН сообщал, что археологи спустя 300 лет обнаружили затонувший корабль с сокровищами на 138 млн долларов.