„Niekas niekada nėra to matęs.“ Virusas prisitvirtino prie kito viruso ir, galimai, kartu evoliucionavo (Foto)

„Niekas niekada nėra matęs, kad bakteriofagas – ar bet kuris kitas virusas – prisitvirtintų prie kito viruso“, – teigia pagrindinė tyrimo autorė ir Merilendo universiteto (JAV) Gamtos ir matematikos mokslų koledžo pagrindinių įrenginių direktoriaus asistentė Tagide deCarvalho.

Abu užfiksuoti virusai užkrečia bakterijas ir yra vadinami bakteriofagais. Tačiau mažesnysis, pažymėtas violetine spalva, yra satelitinis virusas, t. y. virusas, kuris negali užkrėsti ir daugintis šeimininko ląstelėse be „pagalbinio“ viruso, čia pažymėto mėlyna spalva.

UMBC team makes first-ever observation of a virus attaching to another virus https://t.co/1aO1iVcPZ0

— UMBC Phage Hunters (@UMBCPhageHunter) October 31, 2023

Virusai-palydovai (angl. satellite virus), įsiskverbę į ląstelę, priklauso nuo virusų-pagalbininkų (angl. helper virus), kurie replikuoja jų DNR. Kad tai būtų suderinta, virusas palydovas ir pagalbinis virusai kartais turi užkrėsti tą pačią ląstelę vienu metu, todėl jie turi būti arti vienas kito. Tačiau naujajame vaizde užfiksuotas, kaip manoma, pirmasis viruso-palydovo, iš tikrųjų prisitvirtinusio prie pagalbinio viruso, atvejis. Jis prisitvirtina prie viruso „kaklo“ – t. y. ten, kur išorinis viruso pagalbininko apvalkalas jungiasi su jo uodega.

Ši dar niekada nematyta sąveika aprašyta spalio 31 d. žurnale „Journal of the International Society for Microbial Ecology“ paskelbtame tyrime.

Tyrėjai šį netikėtą atradimą padarė nagrinėdami aplinkos mėginius, kuriuose yra bakteriofagų šeimos virusų-palydovų, užkrečiančių Streptomyces bakterijas. Iš pradžių jie manė, kad mėginiai buvo užkrėsti, nes juose buvo didelių DNR sekų – tikėtinų bakteriofagų – ir mažesnių, neatpažįstamų sekų, kurios neatitiko nieko, kas buvo žinoma.

Toliau apžiūrėję mėginius mikroskopu, autoriai nustatė, kad juose buvo, kaip atrodė, pagalbinių ir palydovinių bakteriofagų. Maždaug 80 proc. pagalbinių bakteriofagų prie kaklelio buvo prisitvirtinęs virusas-palydovas. Kai kuriuose likusiuose pagalbininkuose tyrėjai pastebėjo tai, kas atrodė kaip „įkandimo žymės“ – sąveikos pasekmės. Šie „įkandimai“ iš tikrųjų buvo viruso-palydovo likučiai.

Autoriai išanalizavo šių bakteriofagų bei jų bakterijų-nešiotojų genomus ir nustatė, kad palydovai turėjo genus, koduojančius jų išorinį baltyminį apvalkalą – bet ne pagrindinius genus, reikalingus replikuotis bakterijų ląstelėse. Tai dar labiau patvirtino mintį, kad šie dviejų tipų bakteriofagai sąveikauja tarpusavyje.

Tačiau kodėl virusas-palydovas griebtųsi už savo pagalbininko „kaklo“? Pasirodo, kai kuriems virusams-palydovams trūksta geno, reikalingo tam, kad patekę į bakterijų-nešiotojų ląsteles jie galėtų integruotis į jų genomą. Dauguma virusų-palydovų gali pasislėpti nešiotojo DNR, todėl, atsiradus tinkamam pagalbininkui, virusas-palydovas gali replikuotis. Tačiau be šio pagrindinio geno virusui-palydovui reikia, kad jo virusas-pagalbininkas įkeltų jį į nešiotojo DNR ir jis galėtų išgyventi.

Tyrėjai nustatė, kad viruso-palydovo ir viruso-pagalbininko pora į nešiotojo ląstelę patenka kartu, todėl virusas-palydovas prie viruso-pagalbininko prisitvirtina naudodamas unikalų uodegos prisitaikymą.

Tyrėjai teigia, kad šis atradimas gali padėti išsiaiškinti, kaip šie bakteriofagai evoliucionavo – įskaitant tai, kaip virusai-palydovai prisitvirtino prie savo virusų-pagalbininkų, ir kaip dažnai tai vyksta.

„Gali būti, kad daugelis bakteriofagų, kuriuos žmonės laikė užkrėstais, iš tikrųjų buvo šios palydovų-pagalbininkų sistemos, – teigia T. deCarvalho. – Taigi dabar, remdamiesi šiuo darbu, žmonės galbūt galės atpažinti daugiau tokių sistemų“.

Parengta pagal „Live Science“.