Biologit ovat löytäneet todisteita siitä, että viruksilla on jonkinlainen kollektiivinen älykkyys ja jotka pystyvät tunnistamaan "merkit", jotka heidän kilpailijansa ja sukulaisensa jättävät soluihin, ja ohjaamaan heitä päätöksenteossa Nature-lehdessä julkaistun artikkelin mukaan.
”Nämä bakteriofaagit (bakteereja infektoivat virukset) sisältävät kaksi käyttäytymisohjelmaa. Yksi saa solun tuottamaan valtavan määrän kopioita itsestään ja käynnistää siinä itsetuho-ohjelman, ja kun toinen käynnistetään, se integroituu DNA: han ja menee "syvälle maan alle", jossa on mahdollisuus herätä tulevaisuudessa ", kertoo molekyylibiologi Nonia Pariente ja Nature Microbiology -lehden toimittaja.
Ikuisen sodan sotilaat
Sairaudet ja infektiot eivät ole sellaisia, joista vain ihmiset ja muut monisoluiset olennot kärsivät - bakteerien ja virusten välillä on käynyt jatkuva sota eloonjäämiseksi useita satoja miljoonia vuosia. Tämän sodan jälkiä löytyy kaikkialta - jokainen millilitra merivesiä sisältää jopa miljardi "taistelevaa virusta" - bakteeria, ja noin 70% meren mikro-organismeista on saanut niistä tartunnan.
Miljardien vuosien evoluution aikana virukset ovat oppineet ohittamaan mikrobien puolustusjärjestelmien huomion, ja viimeksi mainitut ovat kehittäneet eräänlaisen geneettisen "antivirus", CRISPR-Cas9-järjestelmän, joka löytää jälkiä virus-DNA: sta mikrobin genomista ja pakottaa sen tekemään itsemurhaa naapuribakteerien suojelemiseksi. Virukset reagoivat näihin "evoluutiohäiriöihin" luomalla antiviruksen, joka tukahduttaa CRISPR-Cas9: n, ja biologinen aseiden kilpailu jatkui.
Rotem Sorek Weizmannin tiedeinstituutista Rehovotista, Israelista, ja hänen kollegansa löysivät toisen erittäin mielenkiintoisen esimerkin virusten keksimästä "aseesta" tutkimalla, kuinka phi3T-bakteriofagi, joka tartuttaa tavalliset bacillat (Bacillus subtilis), toimii.
Aluksi tutkijat yrittivät ymmärtää aivan toisen asian - kuinka mikrobit ilmoittavat toisilleen viruksen esiintymisestä ja valmistautuvat torjumaan sen hyökkäyksen. Tutkijat uskoivat, että tartunnan saaneet bakteerit vapauttavat ympäristöön erityisiä signalointimolekyylejä, jotka antavat signaalia muille mikrobeille vaarakoloniassa.
Mainosvideo:
Tämän testaamiseksi Sorek ja hänen kollegansa kasvattivat basillipesäkkeen, infektoivat ne phi3T: llä ja suodattivat sitten nesteen, jonka mikrobit vapauttivat siirtomaainfektion aikana. Biologit lisäsivät osan tästä ratkaisusta uuteen bakteeripesäkkeeseen, mikä viittaa siihen, että signalointimolekyylit, jotka heidän kuolleet ystävänsä vapautivat ravintoalustaan, valmistaisivat heitä uudelle virushyökkäykselle ja suojaisivat heitä infektioilta. Todellisuus osoittautui täysin erilaiseksi.
Salaiset signaalit
Kävi ilmi, että lyhyet proteiinimolekyylien arbitrium, jonka biologit eristivät tästä liuoksesta, oli itse asiassa tarkoitettu virusten kommunikointiin keskenään, ei bakteerien kanssa, ja niiden "kirjoittajat" eivät olleet mikrobeja, vaan heidän kutsumattomia vieraitaan.
Nämä israelilaisten geenitieteilijöiden kokeiden osoittamat molekyylit saavat viruksen siirtymään lisääntymisohjelmasta toiseen. Välimiesoikeuden läsnä ollessa virukset "menevät maan alle" ja asettavat itsensä bakteerien DNA: han sen sijaan, että ne lisääntyisivät ja tuhoaisivat soluja.
Ohjelmakytkin tapahtuu, koska välimies estää viruksen proteiinin AimR: n työn, joka on vastuussa menettelyn aloittamisesta virus-DNA: n lisääntymiseksi ja bakteerien seinämien liuottamiseksi.
Miksi virukset tarvitsevat sitä? Tutkijat selittävät, että tämä signalointijärjestelmä toimii eräänlaisena virusten kollektiivisena älykkyydenä, jonka avulla he voivat koordinoida käyttäytymistään joustavasti. Kun viruksia on vähän, niiden on kannattavampaa lisääntyä aktiivisesti, tartuttaa uusia bakteereja ja tappaa ne, mutta ajan myötä niitä on liikaa ja bakteerit alkavat reagoida kollektiivisesti infektioihin tai basillien määrä putoaa erittäin pieniin arvoihin.
Tässä vaiheessa virukset siirtyvät vaihtoehtoiseen infektio-ohjelmaan käyttämällä signaaleja, kuten arbitrium, ja "piiloutuvat joukosta" odottaen uutta mahdollisuutta tartunnalle. Sorek sanoo, että hänen tiiminsä on löytänyt yli sata muuta arbitriumia ja AimR: ää muistuttavaa molekyyliä muista bakteriofagiviruksista, mikä viittaa siihen, että monet tai jopa kaikki virukset pystyvät "kommunikoimaan" omiensa kanssa.
On mahdollista, että samanlaisia järjestelmiä on ihmisiin tarttuvissa viruksissa, ja niiden läsnäolo voisi selittää, kuinka HIV ja monet muut retrovirukset piiloutuvat soluihin yrittäessään karkottaa niitä kehosta. Jos tutkijoilla on löydettävissä molekyyli, joka saa HIV: n "kaivautumaan" soluun ikuisesti eikä jätä sieltä, niin sen torjunnan ongelma ratkaistaan.
