Убийство конкурентов: бактерии производят молекулы, которые помогают вирусам заражать их соперников

Исследователи из Индианского университета в Блумингтоне обнаружили новый способ, которым бактерии могут убивать конкурентов в сложных микробных сообществах, открывая новые подходы к использованию вирусов для уничтожения вредных бактерий.

Исследование "Streptomyces secretes a siderophore that sensitizes competitor bacteria to phage infection" было опубликовано 8 января 2024 года в Nature Microbiology. Первый автор — аспирант Чжиюй Занг из Департамента химии IU Bloomington. Старший автор — доцент химии Дж. П. Гердт.

Известно, что бактерии конкурируют, синтезируя антибиотики и выделяя их, чтобы убить конкурентов. Однако новое исследование показало, что бактерии также могут выделять молекулы, которые лишают конкурента иммунной системы, используя окружающие вирусы в своих интересах.

Учёные экспериментировали с двумя бактериями: Streptomyces sp и Bacillus subtilis, которые являются естественными конкурентами в почве.

В замкнутой среде с бактериофагами Streptomyces sp ослаблял иммунный ответ Bacillus subtilis, выделяя метаболит коелехелин. Этот природный продукт связывал железо, лишая Bacillus subtilis способности защищаться от атак окружающих бактериофагов.

По словам Гердта, подобная совместная "охота" на бактерии, вероятно, формирует микробиомы внутри и вокруг нас. Дальнейшее изучение таких комбинаций "фаг-химическое вещество" может помочь в лечении устойчивых к антибиотикам инфекций.

"Это исследование подчёркивает, что химические вещества вокруг бактерий действительно имеют значение. Мы показали, что метаболиты, производимые соседними организмами, могут сильно влиять на эффективность иммунной системы", — заявил Гердт.