Мікробіологи довгий час вважали, що віруси не можуть володіти своєю власною імунною системою, так як є примітивними частинками, що складаються з ДНК і РНК . Якби вони мали в своєму арсеналі подібний інструмент, то могли б швидко пристосовуватися до різноманітних і постійно мінливих умов навколишнього середовища.
Однак нове дослідження вчених з університету Тафтса показало, що віруси бактеріофаги (Або для стислості фаги) можуть красти імунну систему у своїх господарів - бактерій виду Vibrio cholera , Що викликають епідемії холери серед людей. Нагадаємо, що бактеріофаги "полюють" виключно на бактерії, причому кожен вид на свій власний тип мікроорганізмів.
Провідний автор дослідження Кімберлі Сід ( Kimberley Seed ) Вивчала зразки ДНК фагів, зібрані у людей, хворих на холеру в Бангладеш. (Фаги не шкодять людині, тому вчених цікавив їх внесок в те, що відбувається.) Аналіз показав, що віруси мають генами, які відповідають за функціонування імунної системи у бактерій і деяких Архе (Окремого домена одноклітинних організмів).
Подальше розгляд виявило то саме злодійство повністю функціонуючої і здатною до адаптації імунної системи.
Щоб перевірити свої висновки, вчені створили штам фагів, які не мають імунної системи, а потім заразили ними штам холерного вібріона, який володів природною стійкістю до бактеріофагів. Як і слід було очікувати, вірусам не вдалося вбити мікроорганізми.
У другій частині цього перевірочного експерименту дослідники заразили бактерії фагами з імунітетом, здатним адаптуватися. Віруси швидко пристосувалися до захисту ворога і знищили холеру.
Таким чином вчені з'ясували, що бактеріофаги використовують новий "інструмент" для спрощення нападу на свою потенційну жертву. Частинки звертають зброю проти ворога, позбавляючи бактерії можливості чинити опір проникненню вірусу в клітину. В результаті мікроорганізм гине, а вірус розмножується, породжуючи потомство, здатне вбити ще більше бактерій.
Дослідники з'ясували, що віруси отримують гени чужий імунної системи в процесі розмноження, коли всередині ураженої клітини-господаря створюються множинні копії геному вірусу. Таким чином, між фагом і бактерією відбувається серйозний перенесення генів .
Дивовижне відкриття знову змусило вчених задуматися, чи не є віруси свого роду живими істотами. "Віруси мають своє власне складним геномом, вони відтворюють себе і еволюціонують", - розповідає професор Ендрю Камілли ( Andrew Camilli ), Керівник лабораторії, в якій працює Сід.
Однак публікація отриманих результатів аж ніяк не означає, що нам найближчим часом варто очікувати якогось глобального перегляду біологічної класифікації.
Куди важливіше для людини можливе застосування виявленого явища в медицині. "Майже всі бактерії можна заразити фагами, приблизно половина відомих науці бактерій володіє такою адаптивної імунної системою, яка допомагає їм боротися насамперед з фагами", - говорить Сід в прес-релізі університету .
Це означає, що тепер "просунуті" фаги можна буде використовувати для лікування бактеріальних інфекцій, наприклад, таких, які неможливо подолати сучасними антибіотиками . Так як в цьому випадку вірус (нагадаємо: здатний вразити тільки бактерію) виступає на стороні людини, боятися його не варто.
В своїй статті, що вийшла в журналі Nature , Дослідники підкреслюють, що імунна система людини та інших ссавців надто складна і закодована в великих відрізках ДНК. "Вірусу буде дуже складно, якщо взагалі можливо, забрати собі таку кількість генетичного матеріалу", - пояснює Камілли.
Раніше команда Ендрю спробувала вилікувати за допомогою вірусів хворих на холеру мишей, досліди пройшли успішно. Проте, клінічні випробування такої терапії на людях поки проводити рано. Дослідники не до кінця розібралися в тому, як фаги "обеззброюють" холерний вібріон, а значить, не зможуть з упевненістю стверджувати, що бактерії рано чи пізно не вироблять захист від такого нападу.
Також по темі:
"Супербактеріі" зазнали першої поразки від генних інженерів
Кишкові бактерії використовують "біологічну зброю" для знищення конкурентів за живильне середовище
Вчені з США створили надчутливий детектор вірусів
Відео: Наука 2.0. Життя з бактеріофагами
