Бактерии защищают амёб от гигантских вирусов
Исследователи из Венского университета впервые показали, что внутриклеточные бактерии-симбионты могут защищать своего хозяина от вирусов. Амёбы, инфицированные хламидиями, оказались устойчивы к разрушительному действию гигантских вирусов.
Симбионты, а не паразиты
Хламидии, известные как патогены человека, часто встречаются в природе как симбионты простейших, включая амёб. Ранее их считали паразитами, так как они замедляют рост хозяина. Однако новое исследование демонстрирует, что в данном случае они выступают как мутуалисты (взаимовыгодные симбионты).
«Медленный рост лучше, чем смерть», — отмечает первый автор исследования Патрик Артофер. Защита от летальной вирусной инфекции превращает хламидий из паразитов в полезных партнёров для амёб.
Как работает защита
Учёные изолировали амёб, бактерий и гигантский вирус из одной природной пробы, чтобы смоделировать естественные условия.
Гигантские вирусы, открытые около 20 лет назад, поражают только простейших (протистов) и безвредны для животных и человека. При заражении они создают внутри клетки «вирусную фабрику», которая производит сотни новых вирусных частиц, пока клетка не лопнет.
Исследование показало, что присутствие хламидий не мешает вирусу проникнуть в амёбу. Однако последующее формирование функциональной вирусной фабрики блокируется. «Этот процесс просто останавливается», — объясняет руководитель группы Маттиас Хорн.
Влияние на эволюцию и экосистемы
Взаимодействие бактерий и гигантских вирусов внутри клетки может иметь далеко идущие последствия:
- Эволюция вирусов: Учёные предполагают, что такие внутриклеточные взаимодействия могли сыграть роль в том, что гигантские вирусы стали такими сложными. Их изучение может пролить свет на эволюцию этих вирусов.
- Пищевые цепи и круговорот веществ: Протисты —
ключевое звено в пищевых сетях. Они поедают бактерии, а сами служат
пищей для мелких животных (например, ракообразных), передавая им
питательные вещества.
- Если вирус убивает протиста, эти питательные вещества высвобождаются и снова потребляются только бактериями.
- Если же симбионты (хламидии) защищают протиста от вируса, они обеспечивают передачу питательных веществ дальше по пищевой цепи — к животным.
Таким образом, бактерии-симбионты могут влиять на весь поток питательных веществ в экосистемах.
Дальнейшие исследования
Учёные планируют изучить точный молекулярный механизм, с помощью которого бактерии защищают амёб от вирусов. Отдельный проект, поддержанный Европейским исследовательским советом (ERC), будет посвящён тому, как гигантские вирусы приобрели свою сложность.
Исследование опубликовано в журнале PNAS.