Віруси “перехоплюють” спілкування один одного, але іноді навіть обманюють: чому це трапляється.

Віруси не лише обмінюються інформацією, а й активно “підслуховують” сигнали інших видів.

Усі живі організми покладаються на інформацію з навколишнього середовища для ухвалення рішень, і тепер стало відомо, що навіть віруси можуть навчатися від інших вірусів. Проте дослідження цього процесу показало, що слідування порадам іншого виду іноді може призвести до непередбачуваних наслідків.

Коли вірус проникає в клітину, він не завжди відразу перетворює її на фабрику з виробництва вірусів, знищуючи її в процесі – іноді загарбник переходить у стан спокою. Розуміння того, коли і чому віруси приймають таке рішення, може дати нам нові знання про еволюцію, а також допомогти в боротьбі з ними або використанні їхніх властивостей за потреби, пише IFL Science.

Фаги – це віруси, які вражають бактерії, а не тварин чи рослин. Їх пропонують як альтернативу у боротьбі зі стійкістю до антибіотиків, оскільки, хоча бактерії можуть еволюціонувати, щоб протистояти їм, фаги також здатні адаптуватися у відповідь і зберігати свою ефективність. Проте використання фагів у медицині залишається на початковому етапі, тому аспірантка Ребекка Вудхемс з Ексетерського університету у Великій Британії прагне краще їх дослідити.

“Вибір між вбивством (так званий лізис) або перебуванням у стані спокою (лізогенія) залежить від конкретних умов”, – пояснила Вудхемс у своїй заяві. “Коли є багато бактерій, фаг повинен обрати лізис і намагатися заразити цих потенційних господарів. Коли багато господарів вже знищено і їх залишилося небагато, краще зачаїтися і дочекатися кращих часів (лізогенія) – це безпечніше”.

Це можна порівняти зі сплячкою під час нестачі їжі, але без сигналів, які подає планета, інформуючи тварин про наближення зими. Десять років тому було доведено, що частинки фагів передають хімічні сигнали у формі пептидів, які інформують інші частинки про стан запасів їжі. Коли концентрація пептидів низька, вбито менше бактерій, тому, ймовірно, безпечно “бенкетувати” в тій, до якої ви увійшли. Висока концентрація пептидів сигналізує про масове знищення господарів, вказуючи на те, що краще почекати, поки популяція відновиться. Коли бактерії діють подібним чином, це відомо як “чуття кворуму”.

Такий підхід приносить очевидні переваги будь-якому виду фагів, який його використовує, і тепер Вудхемс та її колеги стали однією з двох груп, які незалежно одна від одної виявили, що фаги також можуть реагувати на пептиди, що виробляються іншими видами фагів – але тут ситуація ускладнюється.

“Коли фаг отримує сигнали від іншого виду, він з більшою ймовірністю залишиться в стані спокою, замість того, щоб знищити клітину і випустити більше вірусів, навіть якщо повідомлення не було адресоване йому і не відображало його власну ситуацію”, – зазначила Робін Менлі з Ексетера. Цікаво, що команда виявила: хоча деякі види фагів можуть сприймати пептиди один одного, для інших зв’язок є одностороннім: вірус А може розуміти вірус В, але вірус В не вловлює сигнали А.

“Це може бути вигідно вірусу, який надіслав сигнал, оскільки це заважає іншому вірусу знищувати клітини, але це може дорого коштувати вірусу, який реагує. Іншими словами, вірусна комунікація – це не лише співпраця. Іноді це маніпуляція”, – підкреслила Менлі. Деякі фаги, відомі як суперінфектори, поширюються легше за інших.

Здатність викликати лізогенію у свого більш вірулентного суперника – це один із способів, яким менш вірулентний фаг може дати відсіч. Отже, виявляється, що ті, хто вважає кампанії з дезінформації сучасним людським винаходом, насправді не розуміють еволюції. З іншого боку, автори зазначають, що якщо дезінформація буде надто ефективною, це може призвести до появи мутантного штаму фага, який не зможе сприймати сигнали інших.

Вудхемс, Менлі та їхні співавтори досліджували фаги, які вражають Bacillus subtilis і Bacillus thuringiensis – бактерії, важливі для розщеплення їжі в кишечнику жуйних тварин і для боротьби зі шкідниками відповідно. Проте вони сподіваються, що отримані тут результати будуть застосовні до фагів, що вражають патогенні бактерії у людей.