Дослідники виявили, що віруси здатні не лише обмінюватися хімічними сигналами, а й піддаватися дезінформації, яка впливає на їхню поведінку. Виявилося, що ці мікроорганізми можуть навчатися один від одного, отримуючи як корисну, так і неправдиву інформацію, що змінює їхні стратегії виживання.
Про це розповідає Finway
Як віруси обирають стратегію: знищення чи сплячка
На Землі існує величезна різноманітність видів, і кожен з них використовує інформацію з навколишнього середовища для ухвалення рішень. Не стали винятком і віруси: коли вони проникають у клітину, не завжди одразу починають її руйнувати. Часто вони «засинають» усередині, чекаючи сприятливого моменту для активації. Механізми, які визначають цей вибір, ще до кінця не вивчені, проте їхнє розуміння може допомогти вченим розкрити нові аспекти еволюції та використати ці знання для боротьби з інфекціями.
Особливу увагу вчені приділили бактеріофагам — вірусам, що інфікують бактерії. Вони розглядаються як перспективна альтернатива антибіотикам, оскільки здатні адаптуватися до еволюції бактерій і залишатися ефективними. Водночас, за словами аспірантки Ребекки Вудхемс з Ексетерського університету, використання фагів у медицині нині знаходиться на початковому етапі, і дослідники намагаються краще їх зрозуміти.
Хімічне спілкування та вірусна дезінформація
У ході дослідження з’ясувалося, що вибір між знищенням клітини та переходом у сплячий стан залежить від кількості доступних бактерій. Якщо їх багато, фаги схильні до активного зараження, а коли ресурсів мало — надають перевагу сплячці. Така поведінка нагадує стратегії виживання під час нестачі їжі, але без сезонних сигналів.
Ще десять років тому було відкрито, що фаги обмінюються хімічними сигналами — пептидами, які інформують про кількість їжі. Низька концентрація пептидів вказує, що потенційно безпечно атакувати, а висока — що більшість господарів уже знищено, і варто перечекати. Такий механізм у бактерій називають кворумним зондуванням.
Вчені встановили, що фаги можуть реагувати не лише на свої хімічні сигнали, а й на пептиди інших видів. Однак це створює додаткову складність — отримуючи інформацію, яка не завжди їм призначена, віруси ризикують ухвалити рішення, невигідне для себе. За словами Робін Менлі з Ексетерського університету, у таких випадках фаги часто залишаються в сплячці, навіть якщо реальна ситуація цього не вимагає.
«Дезінформаційні кампанії насправді були придумані зовсім не людьми — насправді це еволюційний винахід», — зазначають дослідники.
Дослідження також показали, що комунікація між різними видами фагів часто є односпрямованою: вірус А може розпізнавати сигнали вірусу В, але не навпаки. Це може приносити перевагу одному виду, але водночас створює ризики для іншого, що реагує на чужі сигнали. Таким чином, вірусна комунікація — це не лише співпраця, а й маніпуляція заради виживання.
Науковці підкреслюють, що надмірна ефективність дезінформації може призвести до появи мутантних штамів фагів, які більше не здатні вловлювати чужі сигнали, що позначиться на еволюції цих мікроорганізмів.