Вирусы могут «решать», когда убивать клетки хозяина

Ученые из Университета Мэриленда в Балтиморе (США) показали, что вирусы используют информацию об окружающей среде, чтобы решить, когда оставаться внутри клетки хозяина, а когда — размножаться и выходить наружу, убивая ее. По мнению исследователей, способность вируса ощущать свое окружение добавляет «еще один уровень сложности» во взаимодействие с хозяином. Однако, вероятно, этот механизм можно будет использовать и для создания противовирусных препаратов. Статья опубликована в журнале Frontiers in Microbiology.

Авторы работы исследовали бактериофаги — вирусы, поражающие бактерий. Многие из них заражают лишь тех бактерий, у которых есть ворсинки (пили) или жгутики. Через них вирусы и проникают в клетку хозяина. Синтез этих отростков сопровождается выработкой белка CtrA, и ученые обнаружили, что многие бактериофаги имеют в своей ДНК особые паттерны — сайты связывания, к которым может прикрепляться CtrA.

Эти сайты не были уникальны для одного конкретного бактериофага или их группы. Оказалось, они присущи огромному разнообразию вирусов, заражающих бактерии со жгутиками и/или ворсинками. По мнению авторов, эта способность отслеживать уровни CtrA внутри клетки появлялась несколько раз в эволюции вирусов.

Первый бактериофаг, у которого исследовательская группа нашла сайты связывания CtrA, заражает бактерий Caulobacterales. Они могут существовать в двух формах — «свободноплавающей» и «стебельчатой», прикрепленной к поверхности. Первая имеет ворсинки, вторая — нет. У Caulobacterales белок CtrA также регулирует клеточный цикл, а его уровень показывает, будет ли клетка делиться на две клетки одного типа или на две клетки различных форм.

Фаги могут заражать только свободноплавающие клетки, и им нужно покинуть клетку хозяина в тот момент, когда вокруг много клеток для заражения. Как правило, в бедной питательными веществами среде Caulobacterales существуют в виде отдельных клеток, а когда находят место, с питательной средой превращаются в колонию стебельчатых клеток.

Бактериофаги отслеживают уровни CtrA, изменяющиеся в течение жизненного цикла клеток, чтобы выяснить, когда свободноплавающая клетка станет стебельчатой и начнет производить новые свободноплавающие клетки, которые вирус сможет заразить.

Ученые полагают, что аналогичный механизм может существовать у вирусов, заражающих людей и животных. Например, чтобы оптимизировать свою стратегию выживания, вирус способен узнавать, в какой ткани он находится или насколько силен иммунный ответ хозяина на его присутствие. Открытие также предоставляет возможности для создания новых методов лечения инфекционных заболеваний.

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram