Процесс принятия решений вирусами может привести к новым методам лечения антибиотиками
В исследовании, опубликованном 6 февраля в журнале Nature Communications, команда доктора Ланьин Цзэн из Texas A&M AgriLife Research обнаружила, как бактериофаг лямбда принимает решения внутри своего хозяина — бактерии E. coli.
Бактериофаги — это вирусы, инфицирующие бактерии. Их активно изучают как потенциальное средство против болезнетворных бактерий, особенно устойчивых к антибиотикам.
Метод исследования:
- Аспирант Джимми Чинь разработал четырёхцветную флуоресцентную репортёрную систему для отслеживания отдельных вирусов.
- Метод был дополнен вычислительными моделями доктора Габора Балажши из Университета Стоуни-Брук.
Ключевое открытие:
Учёные обнаружили, что ДНК фагов сами принимают решения о судьбе инфицированной клетки, подобно людям — иногда конкурируя, иногда сотрудничая.
Два цикла размножения фага:
- Литический цикл: фаг размножается внутри клетки, пока она не разрушится (конкуренция).
- Лизогенный цикл: ДНК фага встраивается в геном бактерии и реплицируется вместе с ней (кооперация).
Факторы принятия решения:
Исследование показало, что время и другие факторы играют роль в выборе между литическим и лизогенным путём. С эволюционной точки зрения, фаги выбирают стратегию, оптимизирующую их выживание и приспособленность.
Значение работы:
Понимание механизма принятия решений на субклеточном уровне у бактериофагов является парадигмой. Это может привести к:
- Развитию фаговой терапии.
- Лучшей характеристике других биологических систем.
- Созданию новых методов борьбы с бактериальными инфекциями.