Wirusy olbrzymie wykorzystują białkową „tarczę” do walki z bakteriami

Wirusolodzy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego odkryli, że tworzą się gigantyczne komórki fagowe

komora ekranowana (oddzielnaregion), który działa jak jądro w komórkach ludzkich i zwierzęcych i chroni podstawowy materiał genetyczny wirusa. Struktura składa się z pojedynczego białka, które naukowcy nazwali chimalliną na cześć tarcz noszonych przez starożytnych Azteków.

Bakteria zakażona fagiem pod mikroskopem (po lewej) i zrekonstruowany obraz płaszcza białkowego chroniącego materiał genetyczny wirusa (po prawej). Zdjęcie: Villa Lab, UC San Diego

Naukowcy wykorzystali krioelektronikęmikroskopia i tomografia z najwyższą możliwą rozdzielczością do wizualizacji gigantycznych komórek bakteriofagów. Dzięki ultraprecyzyjnym obserwacjom byli w stanie szczegółowo zbadać niezwykłą strukturę.

Jest to osobny obszar innego typu - niejak nic innego, co kiedykolwiek widzieliśmy w naturze. Udało nam się go scharakteryzować, określić sposób jego budowy i funkcjonowania na najbardziej podstawowym poziomie: od pojedynczego atomu do skali całego organizmu.

Elizabeth Villa, profesor nadzwyczajny, School of Biological Sciences, University of California, San Diego

W dalszych badaniach wirusolodzywykorzystał modelowanie komputerowe do określenia funkcji tego białka. Naukowcy odkryli, że „ekran” pozwala na wejście niektórych kluczowych komponentów, działając jednocześnie jako mechanizm obronny przed zagrożeniami bakteryjnymi.

24 pojedyncze białka himaliny łączą się w sześcian wewnątrz komórek zakażonych bakterii. Tysiące takich cząstek tworzą „kwadratową” płytkę pokrywającą jądro faga. Zdjęcie: Villa Lab, UC San Diego

Bakterie są szkodliwe nie tylko dla ludzi i zwierząt.Przez miliony lat ewolucji wirusy i bakterie walczyły ze sobą, tworząc nowe mechanizmy obronne w procesie tego „wyścigu zbrojeń”. Bakteriofagi to jedna z obiecujących technologii zwalczania superbakterii opornych na antybiotyki.

Naukowcy uważają, że z pomocą białkachymalina może tworzyć otoczkę ochronną dla wirusów, które jej nie mają, ale które są odpowiednie do leczenia różnych infekcji. Pozwoli to na wykorzystanie ewolucyjnych środków zwalczania bakterii w trakcie terapii.

Czytaj więcej:

Wkrótce w Ziemię uderzy burza słoneczna: materiał leci z prędkością 800 km/s

Naukowcy sfilmowali dziwne stworzenie z mackami, które pomylili z kwiatem

Rosja opuszcza ISS: co się teraz stanie i dlaczego utrzymanie stacji jest zagrożone