В работе, опубликованной в журнале The ISME Journal, команда Университета Мэриленда в Балтиморе (UMBC) и Вашингтонского университета в Сент-Луисе (Washington University in St. Louis) впервые описали, как бактериофаг-спутник (вирус, заражающий бактериальные клетки) последовательно прикрепляется к бактериофагу-помощнику на его «шею» – место соединения капсида с хвостом вируса.
Известно, что некоторые вирусы, называемые сателлитами, зависят не только от организма-хозяина, но и от другого вируса, известного как «помощник», – объясняет Иван Эрилл (Ivan Erill), профессор биологических наук. Вирус-сателлит нуждается в помощнике для создания своего капсида – защитной оболочки, в которой заключен генетический материал, или для помощи в репликации ДНК. Такие взаимоотношения вирусов требуют, чтобы вирус-спутник и вирус-помощник хотя бы временно находились рядом друг с другом, однако до сих пор не было известно ни одного случая, когда вирус-спутник действительно прикреплялся бы к вирусу-помощнику.
На детальных электронно-микроскопических снимках 80% бактериофагов-помощников имели спутник, прикрепленный к шейке. У некоторых из тех, кто не имел спутника, на «шее» присутствовали остатки его усиков. «Когда мы увидели это, не могли поверить, – говорят ученые. – Никто никогда не видел, чтобы бактериофаги или иные вирусы прикреплялись друг к другу».
После первых наблюдений исследователи проанализировали геномы вирусов-спутников, вирусов-помощников и вирусов-хозяев и получили сведения о невиданных ранее взаимоотношениях вирусов. Большинство вирусов-сателлитов содержат ген, позволяющий им интегрироваться в генетический материал клетки-хозяина после попадания в нее. С этого момента сателлит может размножаться каждый раз, когда в клетку попадает помощник. При делении клетка-хозяина также копирует ДНК спутника вместе со своей собственной.
Однако сателлит из образца UMBC является первым известным случаем, не имеющим гена интеграции. Поскольку спутник не может интегрироваться в ДНК клетки-хозяина, для выживания он должен находиться рядом со своим помощником каждый раз, когда попадает в клетку-хозяина.
Открытие команды создает основу для дальнейшей работы по выяснению того, как спутник крепится и насколько распространено это явление. «Возможно, многие бактериофаги, которые люди считали зараженными, на самом деле являются системами-спутниками», – поясняют ученые. Благодаря этой работе, люди смогут распознать больше подобных систем.
[Фото: Tagide deCarvalho]