Исследователи из Университета Иллинойса обнаружили, что Sulfolobus islandicus может бездействовать, прекращая расти и воспроизводиться, чтобы защитить себя от заражения веретеновидным вирусом Sulfolobus 9 (SSV9). Спящие микробы могут восстановиться, если вирус уйдет в течение 24-48 часов – в противном случае они погибнут.
«Микроб хеджирует свою ставку», – сказала доцент микробиологии Рэйчел Уитакер, руководившая исследованием в Carl R. Институт геномной биологии им. Везе. "Если они войдут в спячку, они могут умереть, но мы думаем, что это должно быть лучше, чем заразиться и передать это."
Sulfolobus – это вид архей (область одноклеточных организмов, отличных от бактерий), обитающих в кислых горячих источниках по всему миру, где свободные вирусы не так распространены, как в других средах. Эти микробы будут бездействовать в присутствии всего нескольких вирусов, активных или неактивных. Хотя инактивированные вирусные частицы не могут заразить хозяина, лаборатория Уитакера обнаружила, что они все еще могут вызывать покой и, в конечном итоге, смерть у Sulfolobus.
«Люди думали, что эти инактивированные вирусы были просто случайностью, что они просто неправильно упакованы», – сказал Уитакер. "Теперь мы знаем, что хозяин их ощущает, поэтому они оказывают влияние.
Люди начинают думать, что вирус способен производить инактивированные вирусные частицы."
У Sulfolobus есть адаптивная иммунная система, обнаруженная у архей и бактерий, которая позволяет микробу кодировать определенный фрагмент ДНК, который соответствует вирусной ДНК, заставляя его нацеливаться на вирусную ДНК и разрушать ее, тем самым предотвращая распространение или размножение вируса. Культуры с иммунитетом к SSV9 выходят из состояния покоя и начинают нормально расти после удаления вируса из культуры. Микробы без этого иммунитета восприимчивы к инфекции и в конечном итоге убивают своих соседей, сохраняя вирусные частицы в окружающей среде.
Исследователи не знают точно, что происходит, пока микробы находятся в спящем состоянии, только то, что микробы в этом состоянии выглядят совершенно иначе. Необходимы дополнительные исследования, чтобы лучше понять эти новые взаимодействия между микробами и вирусами.
Включение этих результатов в модели покажет истинное экологическое воздействие вирусов на микробный мир, сказал Уитакер.
"Мы действительно не понимаем, каким образом вирусы влияют на микробы", – сказал Уитакер. "Есть чему поучиться. Эти сообщества обычно моделируются, когда вирус либо убивает микроб, либо микроб устойчив.
Но на самом деле есть все эти тонкости, такие как спячка, которые имеют большее влияние, чем мы понимаем."
«Спящие микробы встречаются повсюду, в воде, почве и даже в кишечнике человека», – сказала Мария Баутиста, аспирантка лаборатории Уитакера, руководившая исследованием.
«Многие микробы переходят в спящий режим, когда они сталкиваются с экологическим стрессом, таким как изменение pH или температуры», – сказал Баутиста. "Возможно, вирусный покой – это то, что случается не только у Sulfolobus; это может быть широко распространенной реакцией на вирусы в других средах. Мы не знаем."