Віруси не просто спілкуються між собою, а й активно “підслуховують” сигнали інших видів. Усі живі істоти покладаються на інформацію з навколишнього середовища для прийняття рішень, і тепер з’ясувалося, що навіть віруси можуть вчитися в інших вірусів. Однак дослідження цього процесу показало, що слідування порадам іншого виду іноді може завести їх у глухий кут, передає unian.net.
Коли вірус проникає в клітину, він не завжди відразу перетворює її на фабрику з виробництва вірусів, вбиваючи її в процесі — іноді загарбник замість цього переходить у стан спокою. Розуміння того, коли і чому віруси приймають це рішення, може навчити нас чомусь про еволюцію, а також допомогти боротися з ними або використовувати їхню силу за необхідності, пише IFL Science.
Фаги — це віруси, які вражають бактерії, а не тварин чи рослини. Їх запропонували як відповідь на стійкість до антибіотиків, оскільки, хоча бактерії можуть еволюціонувати, щоб боротися з ними, фаги також можуть адаптуватися у відповідь і зберігати свою ефективність. Проте використання фагів у медичних цілях залишається на початковому етапі, тому аспірантка Ребекка Вудхемс з Ексетерського університету у Великій Британії прагне краще їх зрозуміти.
«Рішення вбити (яке називається лізисом) або перебувати в стані спокою (яке називається лізогенією) залежить від конкретної ситуації», — пояснила Вудхемс у заяві. «Коли доступно багато бактерій, фаг повинен обрати лізис і прагнути заразити цих потенційних хазяїв. Коли багато хазяїв уже вбито і їх залишилося мало, затаїтися і чекати кращих часів (лизогенія) — безпечніше».
Це еквівалент сплячки за нестачі їжі, але без сигналів, які подає планета, даючи тваринам знати про наближення зими. Десять років тому було показано, що частинки фагів розсилають хімічні повідомлення у вигляді пептидів, які дають іншим частинкам інформацію про стан запасів їжі. Коли концентрація пептидів низька, вбито менше бактерій, тому, ймовірно, безпечно бенкетувати в тій, в яку ви потрапили. Висока концентрація пептидів сигналізує про масову загибель хазяїв, вказуючи на те, що краще почекати, поки популяція відновиться. Коли бактерії роблять щось подібне, це відоме як «відчуття кворуму».
Такий підхід дає очевидні переваги будь-якому виду фагів, який його приймає, і тепер Вудхемс і її колеги стали однією з двох груп, які незалежно одна від одної виявили, що фаги також можуть звертати увагу на пептиди, що виробляються іншими видами фагів — але саме тут все стає складнішим.
«Коли фаг виявляє сигнали від іншого виду, він з більшою ймовірністю залишиться в стані спокою замість того, щоб вбити клітину і випустити більше вірусів, навіть якщо повідомлення не призначалося йому і не відображало його власну ситуацію», — заявила Робін Менлі з Ексетера. Інтригуюче, але команда виявила: в той час як деякі види фагів можуть виявляти пептиди один одного, для інших зв’язок є одностороннім: вірус А може розуміти вірус В, але вірус В не сприймає сигнали А.
«Це може принести користь вірусу, який відправив сигнал, оскільки це заважає іншому вірусу вбивати клітини, але це може коштувати дорого вірусу, який реагує. Іншими словами, вірусне спілкування — це не просто співробітництво. Іноді це маніпуляція», — наголосила Менлі. Деякі фаги, відомі як суперинфектори, поширюються легше за інших.
Здатність викликати лізогенію у свого більш вірулентного суперника — один із способів, яким менш вірулентний фаг може дати відсіч. Отже, виявляється, хтось, хто думає, що кампанії з дезінформації є сучасним людським винаходом, дійсно не розуміє еволюцію. З іншого боку, автори зазначають, що якщо дезінформація буде надто ефективною, це сприятиме появі мутантного штаму фагу, який не зможе сприймати сигнали інших.
Вудхемс, Менлі та їхні співавтори вивчали фаги, які вражають Bacillus subtilis і Bacillus thuringiensis — бактерії, важливі для розщеплення їжі в кишечнику жуйних тварин і для боротьби зі шкідниками відповідно. Однак вони очікують, що витягнуті тут уроки будуть застосовні до фагів, які вражають хвороботворні бактерії у людей.