Обережно, вони слухають і спостерігають. Віруси вміють вичікувати, перш ніж атакувати та вбивати нас

Понад два роки пандемії COVID-19 та мільйони різних публікацій та фото до них змусили нас представляти віруси як неприємну кулю з шипами, яка бездумно атакує клітини, розмножується та клонує мільйони копій самого себе. Однак патогени зовсім не мультяшні лиходії, вчені дійшли висновку, що вони більше схожі на холоднокровних вбивць з трилерів, здатних вичікувати слушний момент для нападу, пише SciTechDaily.

Дослідники відзначають, що для багатьох вірусів, зокрема і коронавірусу, прізвисько "бездумний вбивця" по суті правильне, проте далеко не всі патогени такі. Одним із прикладів "ідеальних убивць" можна назвати ВІЛ. Дослідження показали, що ретровірус не відразу атакує клітини організму, спричиняючи СНІД, насправді він інтегрується в наші хромосоми і вичікує відповідного часу, щоб дати команду клітині зробити копії та вирватися назовні, атакуючи імунні клітини.

Вченим все ще незрозуміла причина з якої вірус "завмирає" в очікуванні, проте вони набагато розумніші, ніж ми могли б уявити. Так, наприклад, дослідники встановили, що деякі патогени здатні прийняти рішення залишити клітину, якщо виявлять пошкодження ДНК — віруси вважають за краще залишити "корабель, який тоне".

Біолог Іван Ерілл з Університету Меріленду разом із колегами понад два десятиліття вивчає молекулярну біологію бактеріофагів (вірусів, що вражають бактерії). Під час досліджень вони з колегами виявили, що фаги здатні спостерігати і прослуховувати ключові клітинні сигнали — це допомагає їм у прийнятті рішень. На додаток, вчені вважають, що у вірусів існують власні клітини-шпигуни, здатні підслуховувати сигнали та передавати інформацію фагам.

Вчені вивчили фаги, які по суті є нашими найкращими союзниками у боротьбі з бактеріальними інфекціями та дійшли висновку, що вони можуть розповісти більше про "хижі" віруси.

Наприклад, найбільш вивчений фаг — лямбда. Його поведінка схожа на те, як поводиться ВІЛ. Потрапляючи в бактеріальну клітину, цей фаг також приймає низку рішень — чи варто йому розмножуватися і відразу вбити клітину, чи інтегруватися в хромосому, як це робить ВІЛ.

Спостерігаючи за лямбдою, вчені виявили, що фаг, потрапивши до клітки, не сидить на місці. Він використовує білок CI як стетоскоп, щоб підслуховувати ознаки пошкодження ДНК у клітині. Якщо ДНК клітини виявиться пошкодженим, лямбда включить свої гени реплікації, створить копії і вирветься на волю в пошуках відповіднішого "місця проживання".

Цікаво, що не всі бактеріофаги використовують власні білки для прослуховування, буває, що вони підключаються до власного датчика пошкодження ДНК зараженої клітини — білка LexA.

У новому дослідженні біологи виявили, що деякі групи фагів можуть підключатися до так званої бактеріальної комунікаційної системи під назвою CtrA. Вона здатна сприймати та задіяти безліч сигналів для запуску процесів розвитку бактерії. Найважливішим процесом для фагів є виробництво бактеріальних придатків — джгутиків та ворсинок, за допомогою яких можна прикріпитися до клітини.

Професор Ерілл вважає, що фаги використовують білок CtrA як навігацію, щоб отримати дані про те, коли поблизу виявиться достатня кількість бактерій із придатками, щоб легко їх інфікувати.

Ще одним цікавим наглядом виявився той факт, що фаги, що інфікують бактерії Bacillus, здатні вести підрахунок заражених. Вони спираються на ці дані, щоб ухвалювати рішення, коли їм потрібно активувати гени реплікації та знищення.

Вчені порівняли поведінку фагів і вірусів, що вражають клітини людини і дійшли висновку, що деякі з них діють за одним і тим же принципом — вони здатні підключатися до "розвідувальної мережі", щоб точніше "завдавати ударів".

Раніше Фокус писав, що віспа мавп — дуже талановитий вірус, йому вдалося пройти прискорену еволюцію.