Ne visi virusai pavojingi: ko mus gali išmokyti mielės?

Saccharomyces cerevisiae – mielių rūšis, kuri skaniai fermentuoja mūsų mėgstamus maisto produktus – alų, vyną, kavą, šokoladą ir duoną – taip pat gali būti užsikrėtusi virusais. Bet nėra ko jaudintis – alus yra saugus, ir mielės tikrai neserga. Skirtingai nuo virusų, prie kurių esame įpratę, mielių virusai nežudo savo šeimininko. Vietoj to, jie gyvena ląstelės viduje ir plinta tik ląstelėms dalijantis. Šitiems virusams puikiai sekasi, kai jų šeimininkams gerai, todėl aplinkybės, kurios kenkia šeimininkui, pakenktų ir virusui.

Esant specifinėms sąlygoms, virusai iš neutralių tampa net naudingi. Turinčios tam tikrus – kilerinius – virusus ląstelės gamina toksinus, kurie yra nekenksmingi viruso šeimininkui, bet mirtini kitoms mielėms, pelėsiams ir net bakterijoms. Taip ląstelė – viruso šeimininkė paverčiama miele-žudike. Pašalindamas konkurenciją, virusas padeda ląstelei – taigi ir sau – siekti naudos. Pastaruosius dešimtmečius ši mielių virusų savybė yra pritaikoma praktiškai.

Pavyzdžiui, maisto ir gėrimų pramonėje mielės-žudikės naudojamos kovojant su nepageidaujamo tipo mielėmis, atsirandančiomis gaminant vyną, alų ar duoną ir gadinančiomis produkto skonį, kvapą bei tekstūrą. Žemės ūkyje tokios mielės naudojamos apsaugai nuo pelėsių, sukeliančių ligas po derliaus nuėmimo ir sandėliuojant, o medicinoje - kuriant naujus priešgrybelinius vaistus ar probiotikus.

Nors gali atrodyti, kad mielės ir žmonės turi mažai ką bendro, mielės yra eukariotinis organizmas – kaip ir žmogus. Taigi, mūsų ir mielių ląsteles sieja panašūs biologiniai procesai. Apie pusė mielių genų turi tiesioginius funkcinius atitikmenis žmogaus genome, o mažiausiai 20% žmogaus genų, turinčių įtakos ligoms, turi atitikmenų mielėse.

Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centre atliekami tyrimai pagal ES finansuojamą projektą (Viraktoma – integratyvus funkcinis mielių viruso tyrimas) atskleidžia dar vieną būdą, kaip mielės gali būti panaudotos žmogaus reikmėms - supratus, kaip virusas sąveikauja su savo šeimininku, galima kurti jo valdymo strategijas.

Virusai dauginimosi ląstelėje metu reikalingi ne tik ląstelės resursai, bet ir glaudi integracija su metaboliniais procesais. Proteominės analizės metu lygindami baltymų sudėties pokyčius tarp virusais užkrėstų ir neužsikrėtusių ląstelių, mokslininkai tiria, kurie šeimininko procesai svarbūs jų palaikymui ir kontroliuoja virusų likimą. Tokiu būdu, mielės ir jų RNR virusai yra saugi ir patogi modelinė sistema, padedanti iššifruoti neatskleistas virusų paslaptis bei taip prisidedanti prie vaistų nuo virusų sukeltų ligų kūrimo.