Есть кворум!

Судьба вируса, инфицирующего бактерию, зависит от информации, которую он получил от своих собратьев: у вирусов обнаружено чувство кворума. Об этом сообщает Nature News.

Открытие, сделанное на вирусах, поражающих бактерию рода Bacillus, и опубликованное в Nature группой израильских микробиологов-генетиков под руководством Ротема Сорека (Rotem Sorek) из Института Вейцмана (Weizmann Institute of Science) в Реховоте, являет собой первое в истории науки описание какой-либо системы коммуникации у вирусов. Израильские авторы изучали возможную сигнализацию о присутствии бактериальных вирусов — фагов — между бактериями Bacillus subtilis. Бактерии выделяют и улавливают химические сигналы друг друга, регулируя таким образом численность своего сообщества, этот феномен давно известен и называется quorum sensing, или чувство кворума, оно служит бактериям для того, чтобы определиться с запуском процесса деления/размножения. Но вместо коммуникации между бациллами Сорек с коллегами неожиданно для себя обнаружили, что фаг, поражающий Bacillus subtilis (он называется phi3T), производит вещество, которое влияет на поведение таких же фагов. Дело в том, что фаги могут находиться в клетках-хозяевах в двух альтернативных состояниях. Обычно они внедряются через стенку и размножаются в клетке до тех пор, пока та не лопнет, и это означает клеточную гибель и называется лизисом. Но иногда фаги внедряют свой собственный генетический материал в геном клетки-хозяина, такое состояние называется лизогенным, и в нем клетка с фагом пребывает до тех пор, пока не будет запущен механизм, вынуждающий инфекционную частицу начать автономное размножение, приводящее к лизису.

Открытая сейчас система вирусной коммуникации влияет на то, какой путь изберет фаг phi3T. Ученые запустили фаговые частицы в колбу с Bacillus subtilis и, как и ожидалось, обнаружили гибель бактерий. Затем они отфильтровали содержимое колбы таким образом, чтобы отделить бактерии и вирусы от малых белковых молекул, и эту среду — без бактерий и фаговых частиц — добавили к свежей культуре бактерий и их вирусов. И тогда они увидели, что поведение бактериальных вирусов изменилось, они в большей степени стали внедряться в геном бактерий, чем убивать их. Загадочная молекула, вызвавшая перемены, получила название арбитриум, от латинского слова, которое обозначает право выбора. После двух с половиной лет исследований Сорек и его аспирант Зохар Эрез (Zohar Erez) установили, что арбитриум — короткий вирусный белок, который высвобождается из инфицированных бактерий после их смерти. При повышении уровня арбитриума после массовой гибели клеток фаг перестает убивать оставшиеся бактерии и переходит в “спящее состояние” в составе их генома. Выяснив молекулярный “язык” общения вирусов друг с другом, можно научиться отражать вирусные атаки, считают авторы.