Un virus care infectează bacteriile ascultă mesajele rudelor sale și decide cum să-și atace gazdele.

fost

Virușii numiți bacteriofagi răpesc bacteriile și le folosesc pentru a face mai multe copii. Cercetătorii au descoperit acum că pot comunica și ei. Credit: Animated Healthcare Ltd./SPL

Virușii simt semnalele chimice lăsate de strămoșii lor, astfel încât să poată decide dacă să omoare sau pur și simplu să infecteze gazdele lor.

Oferta speciala:

Descoperirea - în virusurile care atacă bacteriile din genul Bacillus, a fost descoperit pentru prima dată orice tip de sistem de comunicație virală. Dar cercetătorii spun că mulți alți viruși ar putea comunica între ei prin propriile lor limbaje moleculare - poate chiar și virușii responsabili de boala umană. În acest caz, oamenii de știință ar fi putut găsi o nouă modalitate de a întrerupe atacurile virale.

Codul secret al virusului a fost reperat de o echipă condusă de Rotem Sorik, un genetician microbian la Institutul de Științe Weizmann din Rehovot, Israel. Rezultatele lor au fost publicate în Nature pe 18 ianuarie.

„Acesta va fi unul dintre acele articole transformatoare”, a spus microbiologul Martha Clokey, care studiază virușii care infectează bacteriile (cunoscute sub numele de bacteriofagi sau fagi) la Universitatea din Leicester, Marea Britanie.

Semnalele infecțioase

Echipa lui Soric căuta dovezi că o bacterie numită Bacillus subtilis ar putea avertiza alte bacterii fagice. Cercetătorii știau că bacteria le-a vorbit fraților lor secretând și detectând o serie de substanțe chimice. Acest fenomen, numit senzor de cvorum, permite bacteriilor să își corecteze comportamentul în funcție de numărul altor bacterii din jur. De exemplu, bacteriile folosesc detectarea cvorumului pentru a decide dacă se împarte sau când să înceapă o infecție.

În schimb, echipa a fost surprinsă să constate că un invadator viral al bacteriilor din genul în cauză - un fag numit phi3T - a produs o substanță chimică care a afectat comportamentul altor viruși.

Unii fagi pot infecta celulele în două moduri diferite. De obicei răpesc celulele gazdă și se înmulțesc până când gazda izbucnește și moare. Uneori, însă, fagii își introduc propriul material genetic în genomul gazdei și apoi rămân latente până când un anumit stimul îi face să se trezească și să se reproducă mai târziu.

Sistemul de comunicare virală nou descoperit schimbă modul în care infectează phi3T.

Echipa a injectat mai întâi phi3T într-un balon de Bacillus subtilis și a constatat că virusul avea tendința de a ucide bacteriile. Apoi filtrează conținutul balonului pentru a îndepărta bacteriile și virușii, dar reține proteinele mici și alimentează acest „mediu condiționat” către o nouă cultură de bacterii și fagi. Acest lucru a schimbat răspunsul fagului: acum își introduce genomul în bacterie în loc să-l omoare. Echipa numește molecula misterioasă despre care suspectează că este responsabilă - „arbitrium” (din cuvântul latin pentru soluție) și începe să o studieze.

„Enervant de bun”

După doi ani și jumătate de căutări, studentul soric și absolvent Zohar Erez a descoperit că arbitrul era o proteină virală de scurtă durată care a fost infiltrată de bacteriile infectate după moarte. Când nivelul arbitrului crește - după moartea unui număr mare de celule - bacteriofagii încetează să mai omoare celelalte bacterii și se retrag pentru a rămâne latente în genomul bacterian. Sorik, Erez și colegii săi au identificat două proteine ​​phi3T suplimentare care au măsurat nivelurile de arbitru și apoi au influențat natura infecțiilor ulterioare.

„Are mult sens”, a spus Peter Feynran, un genetician microbian la Universitatea din Otago din Dunedin, Noua Zeelandă. "Dacă un fag se scurge din gazda sa, va încerca să limiteze distrugerea și, în schimb, să stea nemișcat și să aștepte ca gazda să-și reia creșterea."

„Noua slujbă este enervant de bună”, spune Clocky. „Mă gândeam să fac aceste experimente pentru a vedea dacă există ceva în mass-media.” Se așteaptă ca alți biologi să găsească sisteme de comunicare similare. Echipa lui Soric a găsit peste 100 de sisteme diferite de tip arbitrium, majoritatea din genomul altor virusuri Bacillus. „Fagii emit la frecvențe diferite. "Vorbesc limbi diferite și pot auzi doar limba pe care o vorbesc", a adăugat el.

El chiar se întreabă dacă virușii care infectează organisme mai complexe, cum ar fi oamenii, pot comunica între ei. El a spus că virusurile HIV și herpes pot provoca atât infecții active, cât și infecții latente. "Dacă aveți o moleculă care poate determina virușii să intre într-o latență completă, ar fi un medicament foarte bun".