Усі живі організми залежать від інформації з оточення, що допомагає їм приймати рішення. Дослідження показали, що навіть віруси здатні навчатися один у одного. Проте цей процес може іноді призводити до помилок у їхніх виборах.
Коли вірус проникає в клітину, він не завжди одразу перетворює її на виробничу лінію для вірусів, вбиваючи її в результаті. Іноді він обирає стан спокою. Дослідження цього вибору може дати нові знання про еволюцію вірусів, а також допомогти у боротьбі з ними або використанні їхніх властивостей в медичних цілях, як стверджує IFL Science.
Фаги – це віруси, що заражають бактерії, а не тварин або рослин. Їх розглядають як потенційний засіб у боротьбі з антибіотикорезистентністю. Бактерії можуть еволюціонувати, щоб протистояти антибіотикам, але фаги також здатні адаптуватися. Тим не менш, медичне використання фагів залишається на початковій стадії, тому аспірантка Ребекка Вудхемс з Ексетерського університету у Великій Британії прагне глибше вивчити цю тему.
Вудхемс пояснила: “Вирішення стратегії вбивства (лізис) або утримання в спокої (лізогенія) залежить від умов. Коли багато бактерій доступні, фаги обирають лізис, щоб заразити їх. Якщо ж залишилося небагато бактерій, краще зачекати (лізогенія)”.
Це подібно до сплячки у тварин, коли їм бракує їжі, але без чітких сигналів з навколишнього середовища, які могли б попередити про наближення зими. Дослідження показали, що фаги вивчають хімічні сигнали у формі пептидів, щоб дізнатися про стан їжі. Низька концентрація пептидів свідчить про рідкісні вбивства бактерій, що означає, що можна знову почати атакувати. Натомість висока концентрація сигналізує про те, що багато господарів вже загинули, і варто почекати, поки їх популяція відновиться. Це явище відоме як “чуття кворуму”.
Цей підхід дає фагам значні переваги, і тепер команда Вудхемс та її колеги стали однією з двох груп, які незалежно виявили, що фаги також можуть реагувати на пептиди, які продукують інші види фагів – але тут виникає ускладнення.
Робін Менлі з Ексетера зазначила: “Коли один фаг отримує сигнали від фагів іншого виду, він частіше залишиться у спокої, ніж вирішить вбити клітину, навіть якщо сигнал не є для нього і не відображає його реальності”. Виявлено, що в той час як деякі фаги можуть сприймати сигнали один від одного, для інших це процес односторонній: вірус А може розуміти вірус В, але не навпаки.
“Це може бути вигідно для вірусу, що надсилає сигнал, адже це заважає іншому вірусу вбивати клітини. Проте це може мати серйозні наслідки для фага, що відповідає. Інакше кажучи, вірусна комунікація – це не лише співпраця; іноді це маніпуляція”, – підкреслила Менлі. Такі фаги, які легше заражають, відомі як суперінфектори.
Здатність змусити свого більш агресивного суперника перейти в лізогенію – це один з методів, яким менш агресивний фаг може давати відсіч. Таким чином, ті, хто вважає, що дезінформаційні кампанії є новим людським винаходом, не зовсім розуміють еволюційні процеси. Авторам дослідження також цікаво, що якщо дезінформація буде занадто ефективною, це може призвести до виникнення мутантного штаму фага, який перестане сприймати сигнали від інших.
Вудхемс, Менлі та їхні співавтори досліджували фаги, що вражають Bacillus subtilis та Bacillus thuringiensis – бактерії, які відіграють важливу роль у травленні їжі в кишечнику жуйних тварин та у боротьбі зі шкідниками відповідно. Вони сподіваються, що здобуті знання можуть бути застосовані до тих фагів, які атакують патогенні бактерії у людей.
