В журнале iMeta опубликовано международное исследование, проведенное учеными из Каталонского института водных исследований (ICRA-CERCA), а также научными командами из Китая и Финляндии. Оно проливает свет на то, как вирусы-бактериофаги изменяют генетику Salmonella enterica — бактерии, ответственной за значительную часть пищевых отравлений. Исследование охватывает более 466 тысяч бактериальных геномов и более 5 тысяч вирусных последовательностей со всего мира.
Бактериофаги, как выяснилось, способны переносить гены, связанные с вирулентностью — то есть с опасностью заражения, устойчивостью и способностью вызывать болезнь. Среди таких генов — fliC, iacP, mgtB и misL, отвечающие за подвижность и проникновение в клетки хозяина. Эти вирусы не просто «едут» на бактериях — они активные участники эволюционной игры, усиливающие патогенность.
Используя филогенетический анализ, ученые показали, что гены, переносящиеся с помощью фагов, интегрируются в бактериальные геномы — это пример горизонтального переноса. Иначе говоря, бактерии могут обмениваться опасными генами не по наследству, а «соседским способом».
Однако исследование принесло и неожиданную находку. В самой сальмонелле найден ген csrA, который работает как внутренний регулятор. При его высокой активности он активирует другой ген — cI, репрессор, подавляющий вирусную активность. Так бактерия способна сама ограничивать распространение встроенных фагов и сдерживать рост своей же вирулентности.
Авторы подчеркивают, что такие открытия имеют важное значение для безопасности пищевых продуктов. Особенно это важно в контексте фаговой терапии — потенциальной замены антибиотикам. Теперь становится понятно: перед использованием фагов необходимо тщательно проверять их генетический состав, чтобы избежать непреднамеренного усиления патогенов.
Ранее геномист Ре Харада и его коллеги из Университета Далхаузи (Канада) обнаружили новый клеточный организм, который ведет себя как вирус, но при этом сохраняет базовые признаки клеточной жизни.