четверг, 26 января 2012 г.

Вирусный троянский конь, или Как бактериофаги помогают своим жертвам-бактериям

Вирусный троянский конь, или Как бактериофаги помогают своим жертвам-бактериямЧтобы поддерживать размножение в условиях фосфорного голодания, бактериофаги морских бактерий приходят в хозяйские клетки с набором генов, который помогает хозяевам более эффективно «выхватывать» из среды фосфор.

Исследователи из Массачусетского технологического института (США) обнаружили, что некоторые вирусы-бактериофаги приходят к своим жертвам с чем-то вроде генетического троянского коня: они приносят заражаемым бактериям гены, которые должны облегчать им жизнь в условиях стресса. Учёные работали с океаническими бактериями Prochlorococcus и Synechococcus, которые производят шестую часть кислорода на планете. Бактерии рода Prochlorococcus в диаметре не превышают одного микрона, а их плотность достигает 100 миллионов клеток на литр воды. Synechococcus чуть крупнее и не столь многочисленны. Соответственно, вирусы, поражающие эти бактерии, относятся к самым распространённым среди себе подобных.

Жизнь в океане полна превратностей, в том числе для микроорганизмов. Часто случается, что бактерии заносит в воды, бедные фосфором. А он критически необходим для жизнедеятельности: без фосфорных соединений невозможно синтезировать нуклеиновые кислоты, то есть размножаться. На такие случаи у бактерий есть специальная генетическая система, чувствующая, когда фосфора начинает не хватать, и активирующая другие гены, которые кодируют связывающие фосфор белки. Эти дополнительные белки позволяют бактериям наловить больше фосфора и пережить кризис.

Но, как оказалось, у вирусов тоже есть такие гены для ловли фосфора. Размножение вируса требует изрядных фосфорных запасов для штамповки вирусной ДНК. Исследователи заметили, что, когда бактериофаг заражает бактерию в условиях недостатка фосфора, в вирусном геноме включаются гены белков, отвечающих за «ловлю» фосфорных соединений.

Оказалось, что вирусные белки управляются теми же генами, что и бактериальные. То есть когда бактерия чувствует фосфорный стресс, она включит как свою, так и вирусную систему по добыче дополнительного фосфора. Основная его масса пойдёт на нужды вируса. Разумеется, самой бактерии может что-то перепасть от усилившегося фосфорного потока, но впрок ей это не пойдёт: через 10 часов цикл размножения вируса закончится, и бактериальную клетку разорвёт под напором выходящих наружу вирусных частиц.

В статье, опубликованной в журнале Current Biology, авторы пишут, что далеко не все бактериофаги, паразитирующие на Prochlorococcus и Synechococcus, обладают этими генами, а только те, что живут в атлантических популяциях бактерий. К примеру, тихоокеанские Prochlorococcus и Synechococcus не сталкиваются с недостатком фосфора, а потому соответствующей системы у них нет. А вот атлантические вирусы когда-то давно сумели скопировать гены хозяев, создавших себе молекулярный механизм на случай фосфорного голодания; в результате вирусы могут размножаться, не обращая внимания на изменения в среде: удвоенный поток фосфора позволяет им синтезировать столько ДНК, сколько нужно.

Столь тонкое приспособление вируса под нужды хозяина исследователи видят впервые. Впрочем, по их словам, бóльшая часть сведений о взаимоотношениях бактерий и фагов пришла к нам из биомедицинских исследований. А жизнь в человеческом организме и биологической лаборатории всё-таки сильно отличается от того, что происходит в Мировом океане. Поэтому не исключено, что это не единственный трюк, с помощью которого «дикорастущие» вирусы облегчают себе жизнь.

Подготовлено по материалам Массачусетского технологического института.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Здоровье":

Болезнь Альцгеймера можно диагностировать с помощью простого анализа крови
Испанские учёные под руководством доктора Педро Кармоны из Института строения вещества в Мадриде предложили новый многообещающий метод диагностики болезни Альцгеймера. Их неинвазивная, быстрая и, что очень важно, недорогая методика основана на измерении количества инфракрасного излучения, поглощённого или эмитированного белыми кровяными тельцами. Благодаря высокой чувствительности этот метод поз...
  (читать дальше)

Синдром Альцгеймера можно воссоздать на лабораторном столе
Учёные получили нейроны с синдромом Альцгеймера из клеток кожи людей, страдающих этим заболеванием. В мире около 30 млн людей, болеющих синдромом Альцгеймера. При этом более или менее достоверной оценке поддаются те больные, у которых симптомы проявились. А ведь недуг может развиваться годами, прежде чем обретёт видимые формы. Появление характерных психоневрологических признаков обычно говорит о...
  (читать дальше)

Здоровье простаты зависит от способа приготовления поедаемой вами рыбы
Учёные из Университета Южной Калифорнии и Калифорнийского института предотвращения рака (оба — США) установили, что поедание лосося и другой тёмной жирной рыбы может снижать вероятность развития рака предстательной железы. А вот употребление камбалы и другой белой постной рыбы, напротив, увеличивает вероятность возникновения этого онконедуга. Всё зависит от того, каким образом приготовлена рыба....
  (читать дальше)

Сибирские ученые разработали и внедрили метод томографии плода
Сибирские ученые впервые в России разработали и внедрили в клиническую практику новую технологию магнитно-резонансной томографии (МРТ) головного мозга плода, которая позволяет выявить врожденные пороки, чтобы вовремя начать лечение или прервать беременность, сообщила РИА Новости специалист Международного томографического центра (МТЦ) СО РАН Александра Коростышевская. Собеседница агентства поясни...
  (читать дальше)

Постоянный стресс ведёт к постоянному воспалению
Повседневные мелкие стрессовые ситуации, которые и стрессом-то трудно назвать, запускают воспалительный ответ, способный тлеть в организме дни напролёт. Мы привыкли говорить, что все болезни от нервов, — и действительно, во вредности стресса никто не сомневается. Но вопрос, как именно стресс влияет на наше здоровье, до сих пор изучен слабо. В конце концов, есть великое множество разновидностей с...
  (читать дальше)

Трагедия самовлюблённости, или Нарциссизм как источник стресса
Самовлюблённость — причина постоянной активации стрессового гормонального ответа даже при отсутствии стрессовых факторов. Что, конечно, не может не влиять на состояние всего организма в целом. Если у человека не в меру развито чувство собственного величия, то это не только «достаёт» тех, кто с ним общается, но и вредит его же здоровью. Исследователи из Мичиганского университета (США) выяснили, ч...
  (читать дальше)

Доказана безопасность лечения стволовыми клетками
Эмбриональные стволовые клетки, пересаженные больным с заболеваниями сетчатки, проявили себя с наилучшей стороны: они не превратились в опухолевые и не вызвали иммунного отторжения. И даже слегка улучшили зрение пациентов! Вот уже десять с лишним лет вокруг эмбриональных стволовых клеток человека (ЭСКЧ) не утихают споры. С одной стороны, из них можно вырастить любую ткань, а потому медицинские п...
  (читать дальше)

Интеллект в детстве и старости определяется генетикой
Обнаружена тесная связь между особенностями интеллекта в подростковом возрасте, и тем, как интеллект человека изменяется в старости. Работа интересна не только своими результатами, но и совершенно уникальным способом их получения: ученым впервые в мире удалось сравнить данные об умственном состоянии почти двух тысяч подростков и тем, как оно у них изменилось к старости. Фактически им удалось пр...
  (читать дальше)

Малые дозы алкоголя вдвое продлевают жизнь круглых червей
Малые дозы этанола, то есть обычного спирта из алкогольных напитков, способны вдвое увеличить срок жизни крошечных червей-нематод вида Caenorhabditis elegans. Хотя эти черви – обычная модель для изучения старения, в данном случае эффект явно не получится перенести на человека. Как известно, исследования, полезные с точки зрения медицины, первоначально проводятся не на человеке, а на мышах или пло...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)