Ученые, изучающие океанские микроорганизмы, столкнулись с чем-то, что они никогда не видели прежде. Морской пехотинецвирус, подставляющий определенные фотосинтетические бактерии в разрешение ему приехать внутри, потому что это, кажется, предлагает «руку помощи» путем приведенияресурсы в точности как их собственное, чтобы помочь им получить фосфор, питательное вещество они отчаянно за исключением.
Однажды внутри, вирусиспользует клеточные ресурсы хозяина, чтобы тиражировать себя. Приблизительно десять часов спустя клетки – хозяева взрывают и выпускают вирусное потомствоназад в океан.Цинлу Цзэн и Салли «Пенни» В. Чишолм из Массачусетского технологического института (MIT) в США, напишите об ихрезультаты исследования в проблеме 24 января Текущей Биологии.Сначала это может походить на старые новости: мы уже знаем, что вирусы вторгаются в клетки – хозяев и грабят их ресурсы чтобы ктиражироваться.
Но то, что является новым об этом открытии, – то, что вирус или бактериофаг, несет генетический материал, поглощенный от предыдущих хозяев,это обманывает нового хозяина в использование его собственного машинного оборудования, чтобы активировать гены, сеющие семена его деструкции.Поскольку бактерии живут в оголодавшей фосфором области океана, они подчеркнуты, фосфористые, жизненно важно для них. Это помещаетих собирающее фосфор машинное оборудование в разгар, и именно этот усиленный механизм вирус, кажется, ощущают и соблазняютбактерии в принятие предложения «руки помощи» бактериальных генов, почти идентичных тем из хозяина, к которому приближаются. Снедавно полученные гены хозяин могут тогда собраться более фосфористый.
Об этом процессе никогда не сообщали прежде в отношении вирусных бактерий.«Это – первая демонстрация вируса любого вида – даже в большой степени изученных в биомедицинском исследовании – эксплуатирующий этот видиз регулирующего машинного оборудования в клетке – хозяине», сказал Чишолм прессу.Чишолм, преподаватель гражданского строительства и инженерной защиты окружающей среды (CEE) и биологии в MIT, сказал, что процесс «развился вреакция на чрезвычайные давления отбора ограничения фосфора во многих частях общих океанов».Для их исследования авторы использовали Prochlorococcus и его близкого родственника, Синечококкуса.
Между ними, имидве бактерии производят приблизительно одну шестую кислорода в атмосфере Земли. Они изобилуют морской водой.Вирусы, нападающие на них, называют cyanophages: они еще более в изобилии.Бактериальный механизм, на котором сосредоточились исследователи, является двухкомпонентной регулирующей системой, позволяющей микроорганизм ксмысл и отвечает на то, что происходит вокруг этого.
Система побуждает организм делать дополнительные белки, связывающие сфосфористый и паром это в клетку.Вирус или бактериофаг получили ген, кодирующий этот тот же белок.Цзэн сказал, что у и бактериофага и его бактериального хозяина есть гены, кодирующие для белков, связывающих с и переправляющих фосфорв клетку, и в их исследовании они нашли, что двухкомпонентная регулирующая система хозяина может регулировать положительно их обоих.«Положительная сторона инфекции для бактерий – то, что они получат больше связующих веществ фосфора из бактериофага и возможно большефосфор, несмотря на то, что бактерии умирают и бактериофаг, фактически использует фосфор для своих собственных концов», сказал Цзэн.
Авторы предлагают, чтобы их результаты исследования указали бактериофаг, и организменные бактерии развились рядом.Дэвид Шуб является преподавателем биологических наук в государственном университете Нью-Йорка в Олбани и не был вовлечен висследование. Он сказал, что вирусы взяли гены для метаболического пути от их клеток – хозяев и что авторы имеют:«… показанный, что эти определенные вирусные гены отрегулированы суммой фосфата в их среде, и также что они используютрегулирующие белки, уже существующие в их клетках – хозяевах во время инфекции.
Значение этой бумаги является открытиемочень близкая эволюционная взаимосвязь между этой определенной бактерией и вирусами, стремящимися разрушить его."Чишолм сказал, что их результаты исследования являются новыми доказательствами «невероятной близости отношения бактериофага и хозяина».
Она и ее коллеги теперь планируют исследовать функции других генов, которые бактериофаги приспособили от клеток – хозяев. Этот мог быдайте дальнейшее понимание отборных давлений, улучшающих эти организменные бактериофагом взаимодействия в открытых океанах.«Большая часть того, что мы понимаем о бактериофаге и бактериях, прибыла из микроорганизмов модели, используемых в биомедицинском исследовании.среда человеческого тела существенно отличается от того из открытых океанов и их, океанский бактериофаг имеет много кучите нас фундаментальным биологическим процессам», сказал Чишолм.
Фонды от Фонда Гордона и Бетти Мур, программы Национального научного фонда CMORE и БиопрепаратаПрограмма океанографии и американское Министерство энергетики помогли плате за исследование.