Гигантские фаги используют защитный механизм "невидимости" для заражения клеток

В условиях растущей глобальной угрозы антибиотикорезистентности ученые исследуют бактериофаги — вирусы, поражающие бактерии, — как потенциальное средство лечения устойчивых инфекций. Особый интерес представляют "гигантские фаги" (jumbo phages) с необычными свойствами.

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего открыли новый механизм заражения у фагов семейства Chimalliviridae. Сразу после проникновения в бактериальную клетку эти фаги формируют мембранный мешочек — везикулу, которую назвали EPI (early phage infection vesicle).

EPI действует как устройство маскировки:

• Защищает вирусную ДНК на ранней, уязвимой стадии инфекции.
• Предотвращает активацию иммунной системы бактерии, которая не распознает присутствие вируса.

"Бактерии не понимают, что внутри них находится вирус, который производит компоненты для будущего захвата", — пояснил профессор Джо Поглиано, соавтор исследования, опубликованного в Cell Host & Microbe.

Используя передовые методы визуализации, ученые обнаружили, что эти везикулы метаболически активны: они синтезируют РНК и готовятся к установлению инфекции, производя гены, важные для формирования фагового ядра — второй защитной структуры, открытой ранее.

"Обнаружение второго компартмента, который метаболически активен, поразило нас и будет ключевым для терапевтического применения фагов", — отметила профессор Элизабет Вилья.

Для подтверждения роли EPI в жизненном цикле фага исследователи применили новую технологию CRISPRi-ART (CRISPR interference by antisense RNA targeting), разработанную в Инновационном геномном институте (Калифорнийский университет в Беркли). С её помощью они показали, что и стадия EPI, и стадия формирования ядра необходимы для успешного заражения.

Это открытие расширяет понимание "внутриклеточной войны" между вирусами и бактериями и может помочь в разработке более эффективных фаговых терапевтических средств.