Wirusy mogą nas "podsłuchiwać"

Badanie ekspertów z amerykańskiego University of Maryland, Baltimore County (UMBC) skupiło się na bakteriofagach, czyli wirusach, które atakują bakterie.

- Zdolność wirusa do wychwytywania informacji ze swojego środowiska dodaje "kolejną warstwę złożoności do interakcji wirus-gospodarz" - mówił Ivan Erill, profesor nauk biologicznych i główny autor pracy opublikowanej na łamach "Frontiers in Microbiology". Jak dodał, w tej chwili wirusy wykorzystują tę zdolność na swoją korzyść. Ale jak przyznał, w przyszłości będzie można wykorzystać to przeciwko nim.

W badaniu fagi, bo tak w skrócie nazywa się bakteriofagi, infekowały swoich gospodarzy tylko wtedy, kiedy komórki bakterii miały specjalne wyrostki, pomagające im poruszać się i kopulować. Bakterie te wytwarzały białko o nazwie CtrA, które kontroluje, kiedy wytwarzają się te wyrostki (a dokładniej wici i pilusy).

Odkrycie pokazuje, że wiele fagów zależnych od wyrostków ma w swoim DNA wzory, do których białko CtrA może się przyczepić. Te regiony zwane są miejscami wiążącymi. - Fag posiadający miejsce wiążące dla białka produkowanego przez gospodarza jest niezwykły - mówił Erill.

Dzięki szczegółowej analizie genomowej odkryto, że miejsca wiążące nie były unikalne dla pojedynczego faga, czy nawet pojedynczej grupy fagów. Wiele różnych typów fagów miało miejsca wiążące CtrA, ale wszystkie one wymagały od swoich gospodarzy posiadania wici i/lub pilusów, aby je zainfekować. Eksperci uznali, że to nie może być przypadek.

- Zdolność do monitorowania poziomu białek CtrA była wymyślana wielokrotnie w toku ewolucji przez różne fagi infekujące różne bakterie - tłumaczył Erill. Zauważył, że kiedy odległe gatunki wykazują podobną cechę, nazywa się to ewolucją konwergentną. Tu naukowiec widzi podobieństwo pomiędzy fagami a bakteriami.

- Wszystko, co wiemy o fagach, każda strategia ewolucyjna, którą opracowały, przekłada się na wirusy, które infekują rośliny i zwierzęta - podkreślił ekspert. - Jest to prawie pewne, więc jeśli fagi "podsłuchują swoich gospodarzy", co wynika z badań, wirusy, które atakują ludzi, z pewnością robią to samo - dodał.

Kluczowym wnioskiem tych badań jest to, że wirus wykorzystuje "wywiad komórkowy" do podejmowania decyzji. - A jeśli dzieje się to u bakterii, to prawie na pewno dzieje się to u roślin i zwierząt, ponieważ jest to strategia ewolucyjna - mówił profesor nauk biologicznych.

- Na przykład, aby zoptymalizować swoją strategię przeżycia i replikacji (powielania), wirus zwierzęcy może chcieć wiedzieć, w jakim rodzaju tkanki się znajduje, lub jak silna jest odpowiedź immunologiczna gospodarza na infekcję. Chociaż myślenie o wszystkich informacjach, które wirusy mogą zebrać i wykorzystać do wywołania choroby, może być niepokojące, odkrycia te otwierają również możliwości dla nowych terapii - dodał główny autor badań. - Jeśli opracowujesz lek przeciwwirusowy i wiesz, że wirus nasłuchuje określonego sygnału, to może uda ci się go oszukać - podkreślił.