Вирусы научились блокировать «самоубийство» бактерий

Новое исследование показало, что вирусы эволюционировали механизм, который блокирует способность бактерий к альтруистическому самоуничтожению для предотвращения распространения инфекции.

Исследование, опубликованное 18 октября в журнале PLoS Genetics, было проведено профессором Джорджем Салмондом из Кембриджского университета и учёными из Университета Отаго (Новая Зеландия) на штамме бактерии Pectobacterium atrosepticum (возбудитель мягкой гнили картофеля и чёрной ножки).

Как работает защита бактерий и контрмеры вирусов:

• Бактерии совершают альтруистическое самоубийство, вырабатывая летальный токсин внутри клетки после заражения определёнными вирусами-паразитами — бактериофагами.
• Исследование обнаружило, что редкие мутанты бактериофагов эволюционировали, чтобы подавлять этот токсин.
• Эти мутанты производят антитоксин из генетического материала RNA. Поскольку этот антитоксин похож на антитоксин, который обычно производят сами бактерии, он мешает токсину выполнить свою летальную функцию.
• Это позволяет вирусу продолжать репликацию, не становясь жертвой защитной системы хозяина.

«Инфекционный альтруизм» и перенос ДНК:

• Мутантный бактериофаг также способен переносить ДНК, кодирующую систему защиты, в новую бактерию-хозяина.
• Это может создавать популяции клеток-хозяев, внутри которых вирус может успешно размножаться, одновременно потенциально обеспечивая нового хозяина лучшей защитой от конкурирующих вирусных хищников.
• Профессор Салмонд назвал этот процесс примером «инфекционного альтруизма», где вирус выступает вектором для передачи антивирусной системы защиты между бактериями.

Значение открытия:

Профессор Салмонд отметил, что работа подчёркивает невероятно динамичный мир адаптивной коэволюции бактерий и их вирусов, а появление RNA-мимикрии в вирусе для подавления бактериального самоубийства является важным наблюдением. Множество альтернативных путей, через которые разные бактериофаги могут эволюционировать для уклонения от абортивной инфекции, ещё предстоит открыть.

Исследование финансировалось Советом по биотехнологическим и биологическим исследованиям Великобритании (BBSRC).