Некоторые вирусоподобные сущности, известные как мобильные генетические элементы (MGEs), могут вместе с вирусами участвовать в «клеточных кражах» (захват генов в клетке), используя этот захват в своих интересах и время от времени одаривая своего хозяина одним-двумя генами, пишет sciencealert.com.

Хотя давно было известно, что MGEs способны «подкрадываться» к своим так называемым вирусам-помощникам, когда те вторгались в клетку-хозяина, никто не понимал, насколько близко некоторые из них могут подобраться.

Исследование, проведенное исследователями из Университета Мэриленда в округе Балтимор (UMBC), выявило явные признаки того, что MGE буквально «вцепляются в шеи» своих помощников, когда те заражают популяцию бактериальных клеток.

«Когда я увидел это, я подумал: «Я не могу в это поверить», — говорит биолог и ведущий автор Тагиде Декарвалью. — «Никто никогда не видел, чтобы бактериофаг — или любой другой вирус — присоединялся к другому вирусу».

На фундаментальном уровне все живые существа, по сути, представляют собой несовершенно реплицирующиеся последовательности нуклеиновых кислот.

Разновидность MGE, известная как сателлитная нуклеиновая кислота, настолько проста, насколько это возможно. Не имея кодов для производства собственной капсулы (каковые есть у настоящих вирусов), эти последовательности используют других вирусов для создания своего механизма перемещения и размножения.

Фаг Р4 является одним из таких примеров. Внутри бактерии кишечной палочки — Escherichia coli Р4 — этот фаг может либо встраиваться в геном клетки, либо просто находиться в виде фрагмента внеядерной ДНК, известного как плазмида. Все это меняется, когда он делит своего хозяина с другим энтеробактерическим фагом Р2, пристраиваясь к последнему. В результате Р2 начинает работать по настоянию Р4, «одевая» в белковые капсулы всех фагов Р4, пока клетка-хозяин не лопнет и не отправит их во внешнюю среду — заражать новую территорию.

Исследуя то, что они первоначально заподозрили как простое заражение, исследователи обнаружили новую группу фагов-сателлитов, атакующих разновидность бактерии Streptomyces. В отличие от энтеробактерного фага P4s, этот фаг может создавать свою собственную оболочку. Чего ему не хватает, так это рисунка «штанов» — длинного хвостовидного отростка, который многие фаги используют, чтобы пробиваться сквозь стенки и мембраны хозяина. Для этого ему нужен помощник.

Изучая под электронным микроскопом изображения этих необычных MGE, Декарвалью и ее команда заметили, что спутники не просто ассоциировались с помощником, но и использовали свои «хвосты», чтобы схватить более крупный вирус.

Примерно у 40 из 50 фагов-помощников, которых насчитала команда, был спутник, цепляющийся за них подобно какому-то микроскопическому вампиру. Среди 10, которые оказались без спутников, все еще можно было увидеть потрепанные остатки сигнальных волокон, обернутых вокруг их горла (очень похоже на «следы укусов», говорят исследователи).

Дальнейшее расследование показало, что у спутника отсутствовал еще один распространенный вирусный инструмент. У него не было возможности встроить свои гены в геном хозяина. Учитывая, что MGE не смог сохраниться в ДНК хозяина, имеет смысл стать «довеском» на шее помощника.

Учитывая, что находка была почти отвергнута как случайная ДНК, загрязняющая эксперимент, возможно, существует множество других примеров систем-спутников-помощников, скрывающихся в микроскопической вселенной. Таким образом, часть генетический материал клеток, которые по сравнению с вирусами выглядят настоящими гигантами, на самом деле может, как матрешка, складываться из все более мелких частиц, каждая из которых обладает некоей автономией и может каким-либо образом подстраиваться к более крупной.

Это исследование было опубликовано в журнале in The ISME Journal