Вирусы-бактериофаги используют «эгоистичные генетические элементы» как оружие в конкурентной борьбе
Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили, что так называемые «эгоистичные генетические элементы» — фрагменты ДНК, которые, как считалось, существуют только для собственного размножения, — на самом деле могут давать преимущество своему хозяину в борьбе за выживание.
Исследование, опубликованное в журнале Science, было сосредоточено на бактериофагах (фагах) — вирусах, поражающих бактерии. Учёные изучали мобильные интроны, один из типов эгоистичных генетических элементов, у «джамбо»-фагов.
Ключевое открытие:
- Когда два фага одновременно заражают одну бактериальную клетку, между ними возникает конкуренция.
- Эндонуклеаза — фермент, кодируемый мобильным интроном одного фага, — атакует геном фага-конкурента, разрезая его важный ген.
- Это саботирует способность конкурента собирать собственное потомство и размножаться.
«Это первый случай, когда было продемонстрировано, что эгоистичный генетический элемент даёт конкурентное преимущество организму-хозяину, который он захватил», — отметила соавтор работы Эрика Биркхольц.
Значение для фаговой терапии:
Это открытие особенно важно, поскольку фаги используются как терапевтический инструмент в борьбе с антибиотикорезистентными бактериями. Часто применяются «коктейли» из нескольких фагов.
- Понимание механизма «молекулярной войны» между фагами, использующими свои эгоистичные элементы как оружие, объяснит, почему некоторые комбинации фагов могут быть менее эффективными.
- Это знание позволит создавать более действенные фаговые коктейли для лечения, например, бактериальных инфекций при муковисцидозе.