Бактерии используют бактериофагов как оружие друг против друга

Желудочно-кишечные бактерии применяют в борьбе друг с другом вирусы-бактериофаги. К такому неожиданному выводу пришли исследователи из Юго-Западного медицинского центра Техасского университета в Далласе (США). Мы привыкли рассматривать фагов как безусловных истребителей бактерий, которые проникают в клетку, размножаются и в конце концов разрушают её; какая тут может быть выгода для бактерии? Однако, если рассмотреть желудочно-кишечную микрофлору в целом, как единую экосистему, такую выгоду обнаружить можно.

Учёные наблюдали за бактерией Enterococcus faecalis, которая составляет 1% от общего числа всех бактерий кишечной микрофлоры. Её можно назвать условно опасной: при попадании в кровь E. faecalis вызывает инфекцию, довольно устойчивую к антибиотикам. В кишечнике E. faecalis представлена несколькими штаммами, генетически сильно различающимися. Как и у многих других бактерий, у этого вида есть свой фаг. Исследователи заметили, что в некоторых случаях E. faecalis начинали производить больше вирусов.

Оказалось, что один из штаммов E. faecalis под названием V583 использовал фагов, чтобы удалить другие штаммы, конкурирующие с ним за одну экологическую нишу.

Более того, как пишут учёные в PNAS, бактерии собирают своё «оружие» из двух видов фагов: от одного используют структурные элементы, от другого — собственно боевой механизм, позволяющий заразить клетку противника. Это возможно благодаря тому, что геном вируса вшит в ДНК бактерии и клетка может им свободно манипулировать. Предыстория такого сотрудничества покрыта мраком. Как полагают авторы работы, в прошлом существовал фаг, который заражал бактерию, но не убивал её, и это позволило развиться столь своеобразному боевому союзу.

Исследователи не исключают, что такое использование фагов не редкость среди сложных бактериальных сообществ. Известно, что наши полезные кишечные симбионты помогают нам бороться с патогенными бактериями, и вполне возможно, что не последнюю роль в этом играет вот такое «биологическое оружие».

Подготовлено по материалам LiveScience.