Cercetătorii au făcut o descoperire extrem de interesantă cu privire la un virus care infectează bacteriile și ascultă mesajele de la „rudele” sale când decide cum să-și atace gazda. Virusurile numite bacteriofagi deturnează bacteriile și le folosesc pentru a produce mai multe copii ale lor însele. Acum, specialiștii au descoperit că acestea pot comunica între ele. Aceste virusuri simt semnalele chimice lăsate în urmă de strămoșii lor, astfel încât să poată decide dacă să ucidă sau nu gazda pe care au infectat-o.
Sistemul de comunicare al virusurilor
Descoperirea (realizată în virusurile care atacă bacteria Bacillus subtilis) marchează prima identificare a unui sistem de comunicații ale virusurilor. Însă cercetătorii susțin acum că multe alte virusuri ar putea comunica între ele prin intermediul propriului limbaj molecular – poate chiar virusurile care sunt responsabile pentru bolile umane. Acest lucru ar permite oamenilor de știință să identifice o modalitate de a perturba atacurile virale.
Codul viral secret a fost descoperit de către Rotem Sorek, genetician microbian în cadrul Weizmann Institute of Science din Rehovot, Israel. Apoi, echipa microbiologului Martha Clokie de la Universitatea din Leicester, Marea Britanie, a încercat să demonstreze că o bacterie numită Bacillus subtilis ar putea alerta alte bacterii cu privire la bacteriofagi. Cercetătorii știau că bacteriile comunică cu „frații” lor, prin intermediul unor secreții de produse chimice. Acest fenomen, numit detectare de cvorum (quorum sensing), permite bacteriilor să-și adapteze comportamentul în funcție de numărul altor bacterii din jur. De exemplu, bacteriile folosesc această detectare de cvorum pentru a decide diviziunea sau momentul lansării unei infecții.
Arbitrium – molecula de comunicare a bateriofagilor
În schimb, echipa a constatat, spre surprinderea sa, că un invadator viral al bacteriilor Bacillus subtilis (numit phi3T) creează un produs chimic care influențează comportamentul altor virusuri. Unii bacteriofagi pot infecta celulele în două moduri diferite. De obicei, aceștia deturnează celulele gazdă și se multiplică până când gazdele mor. Cu toate acestea, uneori, bacteriofagii inserează propriul lor material genetic în genomul unei gazde, apoi rămân în stare latentă până când un declanșator îi activează și îi face, ulterior, să se înmulțească. Sistemul de comunicații virale nou descoperit a arătat cum se modifică modul în care phi3T infectează. Echipa a injectat mai întâi phi3T într-un recipient cu bacterii Bacillus subtilis și a constatat că virusul a avut tendința de a ucide bacteriile. Apoi, au filtrat conținutul acestui recipient pentru a elimina bacteriile și virușii (păstrând proteinele mici) și au hrănit acest nou mediu cu o cultură proaspătă de bacterii și bacteriofagi. Acest lucru a schimbat comportamentul bacteriofagilor: acum a devenit mai probabil să-și strecoare genomul în bacterii, mai degrabă decât să le ucidă. Echipa a numit molecula misterioasă, pe care au suspectat-o că a fost implicată, „arbitrium”, după cuvântul latin pentru „decizie”.
Perspectivele celui mai eficient medicament
După doi ani și jumătate de căutări, Sorek și un student de-al său, Zohar Erez, au descoperit că arbitrium este o proteină virală scurtă care se scurge din bacteriile infectate după moarte. Atunci când nivelurile de arbitrium cresc – după ce un număr mare de celule au murit – bacteriofagii opresc uciderea bacteriilor rămase și se retrag latent în genomul bacterian. Sorek, Erez si colegii lor au identificat două proteine phi3T suplimentare care măsoară nivelurile de arbitrium și apoi influențează natura infecțiilor ulterioare.
Se așteaptă ca alți biologi specializați pe bacteriofagi să descopere alte sisteme de comunicare, echipa lui Sorek identificând peste 100 de sisteme diferite de arbitrium. Acestea vorbesc limbi diferite și pot asculta doar limba pe care o vorbesc. Așadar, specialiștii cred că dacă noi am avea o moleculă care ar putea conduce virusurile în latență completă, această moleculă ar deveni cel mai bun medicament pentru anihilarea acestora!
Surse:
- nature.com/news/do-you-speak-virus-phages-caught-sending-chemical-messages-1.21313
- labroots.com/trending/microbiology/5077/viruses-send-chemical-messages
- dolphnsix.com/news/2484948/speak-virus-phages-caught-sending-chemical
