Кишечная палочка устраняет конкурентов, пробуждая спящие в них вирусы

Кишечные палочки (Escherichia coli) — весьма распространенный вид бактерий, населяющих в том числе кишечник большинства людей. Как правило, ни особой пользы, ни большого вреда организму они не приносят. Однако некоторые штаммы в определенных обстоятельствах могут становиться опасными. В частности, некоторые из них способны производить колибактин — короткую цепочку аминокислот, которая может создавать сшивки у ДНК клеток хозяина, повышая риск развития рака кишечника.

По-видимому, такое действие колибактина — лишь «побочный эффект»: сама кишечная палочка использует этот токсин для борьбы с конкурентами-бактериями. Их клетки часто несут скрытые вирусы, которые остаются в «спящей» форме, ожидая подходящего момента. Появление в среде колибактина запускает активность этих вирусов, и многим соседям кишечной палочки становится не до конкуренции. Об этом сообщается в статье кембриджских и гарвардских биологов, опубликованной в журнале Nature.

Вирусы, поражающие бактерии, называются фагами. Некоторые из них могут интегрировать свою ДНК в геном клетки-хозяина или просто оставлять ее до лучших времен в его клетке. Такие генетические фрагменты называются профагами, и, как правило, они активируются, когда клетка испытывает трудности, чтобы размножиться и найти себе нового хозяина. Повреждение ДНК колибактином оказалось одним из таких факторов. В ответ на него бактерия срочно запускает механизмы репарации, «починки» генома, — и фаги «просыпаются».

Впрочем, для большинства соседей кишечной палочки колибактин не так уж опасен. Эксперименты ученых показали, что многие из них пользуются механизмами защиты от этого токсина. И даже если его нет, колибактин не слишком стабилен, и большинство его молекул распадается, не успев нанести невосполнимого ущерба ДНК. Под опасностью оказываются лишь некоторые клетки — те, что содержат профаги и находятся в достаточно тесном соседстве с кишечной палочкой, которая его синтезирует.