Они слушают чужие разговоры и впадают в ступор: вирусы манипулируют друг другом миллиарды лет — ученые в шоке
Исследование раскрыло тёмную сторону вирусной коммуникации
Любой живой организм сверяется с обстановкой, прежде чем действовать. Оказывается, даже вирусы не исключение. Но есть нюанс: подсказки от чужаков способны завести их в тупик. К такому выводу пришла международная группа ученых. Их работа опубликована в престижном журнале Cell.
Спящий режим или атака: дилемма захватчика
Попадая внутрь клетки, вирус не всегда устраивает там кровавую бойню. Иногда он просто затихает, переходя в спячку. Понимание механизма этого выбора — ключ к разгадке эволюционных тайн. Более того, это знание поможет нам либо подавлять опасные инфекции, либо, наоборот, использовать вирусы в своих целях.
Особый интерес вызывают бактериофаги. Эти вирусы охотятся исключительно на бактерии, игнорируя животных и людей. Сейчас их всерьез рассматривают как оружие против супербактерий, устойчивых к антибиотикам. Да, бактерии учатся защищаться. Но и фаги способны подстраиваться под новые уловки, сохраняя боеспособность.
Ребекка Вудхэмс из Эксетерского университета (Великобритания) решила разобраться в этой механике.
«Решение убить клетку (лизис) или впасть в спячку (лизогения) зависит от момента, — поясняет Вудхэмс. — Если еды (бактерий) вдоволь, выгодно атаковать. Если же большинство хозяев уже мертвы, безопаснее залечь на дно и переждать».
По сути, это аналог зимней спячки у зверей. Только вот внешних сигналов вроде похолодания у вирусов нет.
Язык пептидов и манипуляция сознанием
Десять лет назад ученые выяснили: фаги общаются с помощью химических «записок» — пептидов. Низкая концентрация этих молекул означает: вокруг полно бактерий, ешь спокойно. Высокая — тревога: хозяев почти не осталось, лучше притаиться.
Этот принцип знаком нам по кворум-зондингу у бактерий. Но у фагов обнаружилась странная особенность.
Оказывается, они подслушивают чужие разговоры.
Вудхэмс и её коллеги (а также вторая независимая группа исследователей) выяснили: один вид фага может считывать пептиды другого вида. И вот тут начинается хаос.
«Когда вирус ловит сигнал от чужеродного вида, он чаще уходит в спячку, даже если сообщение не имеет к нему отношения, — объясняет Робин Мэнли, также из Эксетера. — Чужая беда кажется своей».
Самое любопытное — коммуникация бывает односторонней. Вирус А отлично понимает вирус В. А вот В не слышит А.
«Это похоже на манипуляцию, — добавляет Мэнли. — Отправитель выигрывает, обманывая конкурента. Получатель же расплачивается за доверчивость. Вирусное общение — это не дружба, а поле битвы».
Так, некоторые фаги-«суперинфекторы» распространяются особенно легко. Их секрет — в умении заставлять более агрессивных конкурентов впадать в спячку, освобождая себе пространство.
Любой, кто думает, что дезинформация — чисто человеческое изобретение, глубоко ошибается. Но природа сама ставит предел обману. Если ложные сигналы станут слишком эффективными, эволюция породит мутантов, которые перестанут их слышать.
Исследователи работали с фагами, поражающими Bacillus subtilis и Bacillus thuringiensis (первые важны для пищеварения жвачных, вторые — для борьбы с вредителями). Однако они уверены: те же правила работают и для вирусов, атакующих болезнетворные бактерии человека.
