Վիրուսները կարողանում են միմյանց հետ հաղորդակցվել

Վիրուս-բակտերիոֆագերը, որոնք վարակում են Bacillus դասի բակտերիաներին, միմյանց հաղորդագրություններ են փոխանցում, պարզել են Իսրայելի Weizmann Institute of Science-ի գիտնականները: Բակտերիայի վրա գրոհող վիրուսը ընդունակ է «կարդալ» իր նախորդի հաղորդագրությունը եւ դրա բովանդակությունից կախված ընտրել հետագա գործողությունը՝ սպանել թիրախը, թե միայն վարակել:

Գիտնականներին հատնի էր, որ բակտերիաները կարողանում են իրենց գործողությունները որոշակիորեն համակարգել՝ մեկը մյուսին ազդանշաններ թողնելով, որոնք quorum sensing՝ «քվորումի զգացում» են կոչվում: Սակայն ինստիտուտի աշխատակիցները շփման փոխարեն, վիրուսների միջեւ հաղորդակցություն են հայտնաբերել: phi3T բակտերիոֆագերը քիմիական միացություններ էին արտադրում, որոնք ներգործում էին նույն տեսակի այլ վիրուսների վարքագծի վրա:

Որոշ բակտերիոֆագեր կարող են թիրախի վրա երկու տարբեր եղանակով գրոհել: Նրանք կարող են կրողի բջիջները վարակել եւ այնտեղ կիսվել, մինչեւ բջիջները մահանան կամ սերտաճել բակտերիայի գենոմի մեջ եւ «քնել», մինչեւ ինչ-որ տրիգեր նրանց ակտիվությունը կարթնացնի: Քիմիական ազդանշանների միջոցով phi3T վիրուսները միմյանց «հրամայել» են՝ իրենց «գործընկերներին» ստիպելով վարակման որոշակի միջոց ընտրել: Իրենց ենթադրությունը ստուգելու համար գիտնականները վիրուսների որոշ քանակ դրել են Bacillus subtilis բակտերիայով անոթի մեջ, եւ նկատել են, որ վիրուսները նախընտրել են բակտերիաներին անմիջապես սպանել: Այնուհետեւ նրանք անոթից զգուշորեն հեռացրել են եւ բակտերիաներին, եւ վիրուսներին՝ ձեռք չտալով վիրուսների թողած սպիտակուցային հետքերին: Այդ սպիտակուցները ավելացրել են Bacillus subtilis-ի եւ phi3T-ի թարմ կուլտուրաներին: Նոր փորձում վիրուսներն իրենց այլ կերպ են պահել՝ նախընտրել են քնել, իրենց գենոմը թողնելով բակտերիայի մեջ: Այդ ընթացքում ակտիվ մոլեկուլն անվանվել է arbitrium (լատիներեն «որոշում»):

Հետագա հետազոտություններով պարզվել է, որ arbitrium-ն այն ժամանակ է արտադրվում, որբ վիրուսով վարակված բակտերիան մահանում է: Եթե մեծ քանակությամբ բակտերիաներ են մահանում, arbitrium-ի մակարդակը բարձրանում է, եւ վիրուսները դադարում են բակտերիաներին սպանել՝ որոշ ժամանակով քնելով, մինչեւ բակտերիաները կրկին բավարար քանակով բազմանում են: Հնարավոր է, որ arbitrium-ը վիրուսների հաղորդակլցության միակ միջոցը չէ: Հավանական է, որ միմյանց կարող են ազդանշաններ հաղորդել նաեւ այն վիրուսները, որոնք ախտահարում են ավելի բարդ օրգանիզմներ, այդ թվում՝ մարդկանց:

Այն, որ բակտերիաները կարող են էլեկտրաքիմիական ազդանշանների միջոցով միմյանց հետ շփվել, 2015-ի աշնանը հայտնաբերել են University of California in San Diego-ի մասնագետները: Նրանց հետաքրքրել է բակտերիայի մեծ կուտակումների աճի եւ սնուցման յուրահատկությունը: Պարզվել է, որ երբ գաղութի մեջտեղում գտնվող բակտերիաները քաղցած են, հատուկ էլեկտրաքիմիական ազդանշան են ուղարկում ծայրամասերին: Այն ստանալով՝ եզրերի բակտերիաները դադարում են սնուցող նյութեր օգտագործել (իսկ գաղութը դադարում է աճել) եւ սկսում են այն կենտրոն փոխանցել, մինչ այնտեղ բնակվողները չեն հագենում եւ չեն դադարում ազդանշան հաղորդել: Դրանից հետո գաղութը կրկին սկսում է աճել:

Այս թեմայով հետազոտությունները շարունակվում են, եւ Սան Դիեգոյի Քալիֆորնիայի համալսարանի աշխատակիցները նոր փոխազդեցություններ են հայտնաբերել: Բակտերիաները շփվում են ոչ միայն իրենց նմանների, այեւ այլ միկրոօրգանիզմների հետ: Գիտնականները հայտնաբերել են, որ Bacillus subtilis-ը, որոնք սնկերի եւ միաբջիջների հետ կենսաթաղանթ են ձեւավորում, իրենց բնակության միջավայրում կարգավորում են միկրոօրգանիզմների քանակը: Կենսաթաղանթը այդպիսի օրգանիզմների բարակ շերտ է, որը ինչ-որ մակերեւույթի վրա է գտնվում: Համատեղ աշխատանքի շնորհիվ բակտերիաները եւ նրանց հարեւանները արդյունավետորեն դիմադրում են հակաբիոտիկներին եւ քիմիական ներգործություններին: Եթե բակտերիաները «որոշում» են, որ իրենց կենսաթաղանթը շատ փոքր ծավալ ունի, էլեկտրական ազդանշանները դուրս են հաղորդում՝ իոնները նրա սահմաններից դուրս արձակելով: Այսպիսի ազդանշանը ստացած մյուս միկրոօրգանիզմները այն որպես հրավիրատոմս են ընկալում եւ միանում են կենսաթաղանթին:

University of Illinois-ի մասնագետները, հենվելով այս աշխատանքի վրա, ծրագրել են պարզել՝ կարելի՞ է ազդել բակտերիալ ազդանշանների վրա: Քանի որ վերջին շրջանում, ինչպես երբեք, չափազանց հրատապ է հակաբիոտիկների նկատմամբ ռեզիստենտության խնդիրը, նրանք ցանկանում են գտնել բակտերիաներին այս ազդանշանների միջոցով մարդու օրգանիզմի համար ոչ թշնամական վիճակում մնալ հրամայելու հնարավորությունը: Գիտնականները կաշխատեն ստրեպտոկոկերի գաղութների հետ, նաեւ կուսումնասիրեն, թե ինչպես է հնարավոր այդ ազդանշանների միջոցով քայքայել կենսաթաղանթը: Գուցե գիտնականներին հաջողվի ստեղծել առաջին մարդ-բակտերիա զրուցարանը:

Հետևեք NEWS.am Medicine-ին Facebook-ում և Twitter-ում