Новый, необычно крупный вирус убивает возбудителя сибирской язвы
Международная группа исследователей обнаружила в трупе зебры на равнинах Намибии (Южная Африка) новый, необычно крупный вирус (бактериофаг), поражающий бактерию, вызывающую сибирскую язву. Этот новый бактериофаг может в перспективе открыть новые способы обнаружения, лечения или обеззараживания бациллы сибирской язвы и её родственников, вызывающих пищевые отравления. Работа опубликована 27 января в журнале PLOS One.
Вирус был выделен из образцов, собранных с туш зебр, погибших от сибирской язвы в национальном парке Этоша в Намибии. Бактерия сибирской язвы, Bacillus anthracis, образует споры, которые долго сохраняются в почве. Зебры заражаются, подхватывая споры во время выпаса; бактерии размножаются, и после смерти животного снова образуют споры, возвращающиеся в почву при разложении туши.
Если сибирскую язву вызывает бактерия, поражающая и убивающая животного-хозяина, то бактериофаги (буквально «пожиратели бактерий») — это вирусы, поражающие и убивающие бактериальных хозяев.
Первое, что заметила команда, — вирус оказался прожорливым хищником для бактерии сибирской язвы, заявила Холли Ганц, научный сотрудник Центра генома Калифорнийского университета в Дэвисе и первый автор статьи.
Также они обнаружили, что новый вирус, названный Bacillus фаг Tsamsa, необычно крупный: у него гигантская головка, длинный хвост и большой геном, что ставит его в число крупнейших известных бактериофагов.
Tsamsa поражает не только B. anthracis, но и некоторые близкородственные бактерии, включая штаммы Bacillus cereus, которые могут вызывать пищевое отравление. Секвенирование генома позволило исследователям идентифицировать ген лизина — фермента, который вирус использует для уничтожения бактериальных клеток и который потенциально может применяться как антибиотик или дезинфицирующее средство.
Бактериофаги часто высокоспецифичны к определённому штамму бактерий, и когда их открыли в начале XX века, к ним был большой интерес как к противомикробным агентам. Однако открытие пенициллина и других антибиотиков затмило фаговую терапию на Западе, хотя исследования продолжались в Советском Союзе.
«В связи с растущей озабоченностью по поводу устойчивости к антибиотикам и супербактерий люди снова возвращаются к изучению фагов», — сказала Ганц.
Одно из преимуществ бактериофагов в том, что благодаря высокой специфичности они могут потенциально нацеливаться только на «плохие» бактерии, не затрагивая полезные.
Ганц начала эту работу в качестве постдока в группе под руководством Уэйна Гетца, профессора экологии, политики и менеджмента Калифорнийского университета в Беркли и Университета Квазулу-Натал в ЮАР. Секвенирование генома фага провели в Калифорнийском университете в Дэвисе после того, как Ганц присоединилась к лаборатории профессора Джонатана Айзена.
Ганц выразила надежду, что публикация информации о последовательности генома фага позволит другим исследователям продолжить изучение и потенциально разработать применения для этого фага и его белков.
«Его можно использовать для обнаружения Bacillus сибирской язвы или B. cereus; в качестве альтернативы антибиотикам или как часть дезинфицирующего средства», — сказала она.