За първи път в света учените са наблюдавали такъв вирус закопчавайки се за друг.
Взаимодействието беше уловено с удивителни детайли с помощта на микроскоп, който изстрелва лъчи електрони към обекта. Находката разкрива как тези два различни вируса, и двата категоризирани като „бактериофаги“, взаимодействат и може да са еволюирали съвместно.
„Никой никога не е виждал бактериофаг – или друг вирус – да се прикрепи към друг вирус“, водещият автор на изследването Тагиде де Карвальопомощник-директор на основните съоръжения на Колежа по природни и математически науки към Университета на Мериленд, окръг Балтимор, каза в изявление.
Двата изобразени вируса заразяват бактерии и са известни като бактериофаги или просто фаги. Но по-малкият, показан в лилаво, е сателитен вирус, което означава вирус, който не е в състояние да зарази и репликира вътре в клетките гостоприемници без помощта на „помощен“ вирус – тук е показано в синьо.
Свързани: Клетките на бозайниците използват някои вируси като витамини, съвети от проучването
Сателитните вируси разчитат на помощни вируси, за да възпроизвеждат тяхната ДНК след като инфилтрират клетка. За да координират това, сателитът и помощникът понякога трябва да заразят една и съща клетка едновременно, така че трябва да са близо един до друг, когато това се случи. Новото изображение обаче улавя това, което се смята за първото наблюдение на сателит, който всъщност се прикрепя към помощник. Той е прикрепен към „шията“ на вируса – там, където външната обвивка на помощника се свързва с опашката му.
Невижданото досега взаимодействие е описано в проучване, публикувано на 31 октомври в Вестник на Международното общество за микробна екология.
Изследователите направиха случайното откритие, докато разглеждаха проби от околната среда, съдържащи семейство сателити на бактериофаги, които заразяват Streptomyces бактерии. Първоначално те смятаха, че пробите са замърсени, тъй като съдържат големи последователности от ДНК – очакваните бактериофаги – и по-малки, неразпознаваеми последователности, които не съвпадат с нищо, което те знаят.
При по-нататъшно изследване под микроскоп авторите откриват, че пробите съдържат нещо, което изглежда като помощни и сателитни бактериофаги. Около 80% от помощните фаги имаха сателит, свързан към врата им. При някои от останалите помощници авторите наблюдават нещо, което изглежда като „белези от ухапване“ – следствие от взаимодействие. Тези „ухапвания“ всъщност са били остатъци от сателит.
Авторите анализираха геномите на тези бактериофаги, както и техните бактериални гостоприемници и откриха, че сателитите имат гени, които кодират тяхната външна протеинова обвивка, но не и ключовите гени, необходими за репликация в бактериалните клетки. Това допълнително подкрепи идеята, че тези два вида бактериофаги си взаимодействат помежду си.
Но защо сателитът би сграбчил врата на своя помощник? Оказва се, че някои сателити нямат ген, необходим за интегрирането им в генома на бактериалните гостоприемни клетки, след като влязат в тях. Повечето сателитни вируси могат да се скрият в ДНК на гостоприемника, така че когато се появи правилният помощник, сателитът може да се репликира. Но без този ключов ген един сателит би се нуждаел от своя помощник, който да го вкара в ДНК-то на гостоприемника, за да може да оцелее.
За да се гарантира, че двойката сателит-помощник влиза заедно в клетката гостоприемник, сателитът се прикрепя към помощника, използвайки уникална адаптация към опашката му, установиха изследователите.
„Тези открития демонстрират непрекъснато нарастващ набор от сателитни стратегии за генетична зависимост от техните помощници в еволюционната надпревара във въоръжаването между сателитни и помощни фаги“, пишат авторите в изследването.
Изследователите казват, че откритието може да повдигне въпроси за това как тези бактериофаги са еволюирали, включително как сателитите са се прикрепили към своите помощници и колко често се случва това.
„Възможно е много от бактериофагите, които хората са смятали за замърсени, всъщност да са тези помощни сателитни системи“, каза де Карвало в изявлението. „Така че сега, с тази статия, хората може да са в състояние да разпознаят повече от тези системи.“
Някога се чудите защо някои хора изграждат мускули по-лесно от други или защо луничките излизат на слънце? Изпратете ни вашите въпроси за това как функционира човешкото тяло [email protected] с тема „Health Desk Q“ и може да видите отговор на въпроса си на уебсайта!