Микробы впадают в спячку от страха перед вирусом
Исследование в mBio показало, что археи Sulfolobus islandicus при встрече с вирусом не сдаются, а впадают в состояние покоя, переставая расти и размножаться, чтобы защититься от заражения вирусом SSV9 (Sulfolobus spindle-shaped virus 9). Учёные из Университета Иллинойса обнаружили, что микробы могут восстановиться, если вирус исчезнет в течение 24–48 часов, в противном случае они погибают.
«Микроб страхуется», — пояснила руководитель исследования, доцент микробиологии Рэйчел Уитакер. Если они впадут в спячку, они могут умереть, но, вероятно, это лучше, чем заразиться и передать вирус дальше.
Sulfolobus — вид архей, обитающих в кислых горячих источниках по всему миру. Эти микробы впадают в спячку даже при наличии всего нескольких вирусных частиц, как активных, так и инактивированных. Хотя инактивированные вирусы не могут заразить хозяина, они всё равно вызывают состояние покоя и в итоге гибель Sulfolobus.
«Раньше считалось, что инактивированные вирусы — это просто ошибка сборки. Теперь мы знаем, что хозяин их чувствует, и они оказывают эффект», — отметила Уитакер.
У Sulfolobus есть адаптивная иммунная система (CRISPR), позволяющая микробу встраивать фрагмент ДНК, совпадающий с вирусной ДНК, что приводит к её деградации и предотвращает размножение вируса. Культуры с иммунитетом к SSV9 восстанавливаются после спячки, когда вирус удалён. Микробы без иммунитета восприимчивы к инфекции и в итоге убивают соседей, поддерживая присутствие вирусных частиц в среде.
Исследователи пока не знают, что именно происходит с микробами в состоянии покоя, но отмечают, что они выглядят совершенно иначе. Для понимания этих тонких взаимодействий между микробами и вирусами нужно больше исследований.
«Мы не до конца понимаем, как вирусы влияют на микробов. В сообществах обычно моделируют, что вирус либо убивает микроб, либо микроб устойчив. Но на самом деле есть множество других нюансов, например, спячка, влияние которых значительнее, чем мы думаем», — сказала Уитакер.
Спящие микробы встречаются повсюду: в воде, почве и даже в кишечнике человека, отметила аспирант Мария Баутиста, ведущий автор работы. «Многие микробы впадают в спячку при стрессе, например, при изменении pH или температуры. Возможно, вызванная вирусом спячка — это не только особенность Sulfolobus, а широко распространённая реакция на вирусы в других средах. Мы пока не знаем».