Вирусы шпионят друг за другом — и это не всегда им на пользу

Британские ученые обнаружили, что вирусы-бактериофаги перехватывают химические сигналы себе подобных. Из-за этого они принимают ошибочные решения — остаются в спячке вместо размножения, даже когда условия благоприятны.

Атакующие бактерии вирусы могут улавливать сигналы своих сородичей и на основании этих данных принимать решения о дальнейших действиях

Источник: Эксетерский университет

Бактериофаги — вирусы, заражающие бактерии, — сталкиваются с важным выбором. Проникнув в клетку, они могут либо немедленно убить ее, выпустив множество новых вирусных частиц для заражения соседних бактерий (лизис), либо встроиться в бактериальную ДНК и оставаться в спячке, дожидаясь лучших времен (лизогения).

Недавно выяснилось, что фаги используют химическую сигнализацию, чтобы принимать это решение: концентрация особых пептидов указывает на количество доступных для заражения бактерий. Высокий уровень сигнала означает, что здоровых хозяев мало, и лучше переждать; низкий — что вокруг полно потенциальных жертв, и пора размножаться.

Однако новое исследование ученых из Эксетерского университета (Великобритания), опубликованное в научном журнале Cell, показывает, что эта система не ограничивается общением внутри вида. Фаги подслушивают сигналы, предназначенные для других видов вирусов — иногда даже очень далеких родственников. Но чужая информация может привести к неверному решению.

Когда фаг перехватывает сигналы сородичей, он с высокой вероятностью предпочитает не атаковать клетки, упуская возможность размножиться

Источник: Эксетерский университет

Существование таких сигнальных систем (их называют арбитрум-системами) предполагает, что они дают эволюционное преимущество, по крайней мере, для внутривидовой коммуникации. Но перекрестный обмен сигналами между видами не помогает «слушателю».

Когда фаг обнаруживает сигналы другого вида, он с большей вероятностью остается в спячке, вместо того чтобы убить клетку и выпустить новые вирусы. Даже если сообщение не было предназначено для него и не отражает его собственную ситуацию

Робин Мэнли

исследователь Эксетерского университета

Это может приносить пользу отправителю сигнала: он не дает конкурирующему вирусу убивать бактерии, которые мог бы использовать сам. Но для вируса, который подслушал и отреагировал, это оборачивается потерей возможности размножиться. «Вирусная коммуникация — это не просто сотрудничество. Иногда это манипуляция», — уточнила доктор Мэнли.

Хотя бактерии и фаги, участвовавшие в исследовании, обитают в почве, полученные результаты открывают путь к изучению того, как вирусы общаются и принимают решения о гибели клеток в самых разных контекстах, включая здоровье человека.

Ранее Наука Mail рассказывала о новом способе лечения диабета с помощью кишечных вирусов.