Turbūt pati netikėčiausia genetinė vagystė mokslo istorijoje – virusas iš juodosios našlės pavogė jos nuodų geną

Užkrėstų organizmų genus virusai pasivagia ne taip jau ir retai. Tačiau bakterijų virusai, dar vadinami bakteriofagais, kitokių organizmų, kaip bakterijos, nepuola, tad kitų gyvybės domenų genai jiems dažniausiai yra nepasiekiami.

Kitaip tariant, bakteriofagai neturėtų turėti genų, kurie atsirado eukariotiniuose organizmuose, kurių ląstelėse yra branduolys. Bet viruso, vadinamo WO, gyvenimas yra sudėtingas, tad ir išgyvenimui reikia imtis sudėtingų priemonių.

Šio viruso taikiniai yra Wolbachia bakterijos, gyvenančios vabzdžių, vorų ir kai kurių gyvūnų ląstelėse. Tai reiškia, kad norint patekti į naujas bakterijų ląsteles WO turi ne tik ištrūkti iš tuometinės Wolbachia bakterijos, bet ir iš ją gaubiančios eukariotinės ląstelės, o paskui dar prasiveržti pro galingą eukarioto imuninę sistemą.

Daugelis eukariotinių ląstelių virusų imuninę sistemą bando apgauti pavogdami savo šeimininko genų. Norėdami patikrinti, ar ir WO elgiasi taip pat, Vanderbilto universiteto (JAV) mikrobiologai Sarah ir Sethas Bordensteinai surašė viruso genomą ir ištyrė genų trukmę.

Jie aptiko kelis genus, labai artimus eukariotų genams, o vienas iš jų kodavo latrotoksiną – baltųjų našlių nuodą. Auką šis nuodas nužudo pridarydamas skylių jo ląstelių membranose, tad yra tinkamas ir kaip priemonė ištrūkti iš eukariotinės ląstelės. WO turėjo ir kitų eukariotų genų, galimai padedančių išvengti imuninės sistemos.

Tai yra pirmas kartas, kai bakteriofage rasta eukarioto genų. Ne mažiau svarbu, kad eukarioto genai sudaro beveik pusę visų WO genų.

„Kad fagas skirtų maždaug pusę savo genomo šiems į eukarioto panašiems genams, jie turėtų būti svarbūs fago funkcijai“, - mano S. Bordenstein.

WO eukarioto DNR tikriausiai prisirenka tada, kai ištrūksta iš Wolbachia bakterijos, bet dar būna gyvulinės kilmės ląstelėje. Neįprasta geno vagystė yra bakteriofagų gebėjimo evoliuciškai adaptuotis įrodymas, sako Teksaso A&M universiteto (JAV) Fagų technologijų centro direktorius Ry Youngas.

Didelis mutavimo greitis, spartus gyvenimo ciklas ir milžiniškas kiekis reiškia, kad santykinai greitai gali įvykti beveik bet kokia adaptacija.

„Fagai – pažangiausia Žemėje gyvybės forma. Jie evoliucionavo labiau nei mes“, – pusiau juokais, pusiau rimtai sakė R. Youngas.