PSYCHOSOM | ��asopis pro psychosomatickou a psychoterapeutickou medic��nu

I VIRY MAJÍ SVOJE UŠI. VIRY JSOU SICE MRŇAVÉ, ALE VELICE ZDATNÉ. s.123 

Viry patří k nejmenším mikroorganismům, jsou daleko menší než bakterie. Je jich známo něco přes deset tisíc druhů a předpokládá se, že je jich mnohem víc. Jsou všude. Nějaký poetický vědec je pojmenoval „jmelím na stromu života“, protože se samy neuživí ani nerozmnoží.

Potřebují – podobně jako jmelí strom – nějakou buňku, jejíž energie využívají. Když se jim daří, v buňce se namnoží, pak ji doslova výbuchem roztrhnou a putují do dalších buněk, které využívají stejným způsobem. Pokud jim v tom imunitní systém nezabrání, propuká touto cestou virové onemocnění.

Podobně jako bakterie jsou viry hodné a špatné. Tenhle text je o hodném viru, který se jmenuje bakteriofág a napadá a ničí bakterie. Zblízka vypadá jako nějaké kosmické zařízení připravené ke startu, s několika nohama, válcovitým tělem nad nimi a krystalovou špičkou, která obsahuje to nejdůležitější – dědičnou hmotu, která se v těle napadené bakterie rozmnožuje.
Vědci z University of Maryland Baltimore County vedení profesorem Ivanem Erillem sledovali, jak se chová bakteriofág, který napadá bakterie z rodiny Caulobacterales. Tyto bakterie jsou dvojího typu: zaprvé jsou to pohyblivé buňky rojové („plavci“) a za druhé stabilně usazené buňky stonkové („stonkaři“). Plavci mají na těle drobné řasy zvané pili a dlouhý bičík, který jim umožňuje pohyb, a tak se bakterie mohou setkávat a pářit se. Stonkaři sedí na povrchu buněčných struktur a co se týče rozmnožování, čekají na plavce, nebo se dělí sami.
Bakteriofág může napadat pouze plavce, na stonkaře nemá. Zato má čidla, která ho upozorňují, že se bakterie rozmnožují tím, že se dělí. Bakterie pro vytvoření pili a bičíku potřebují protein zvaný CtrA. Tento také rozhoduje o tom, zda se bakterie bude dělit ve dvě stejné, nebo zda z jedné buňky vzniknou dvě rozdílné. Mnoho studií ukazuje, že bakteriofág má vazebná místa, kterými se k CtrA připojuje, a tak do buňky bakterie proniká.
Nový článek ukazuje, že mnoho fágů závislých na přívěsku, tedy bičíku, má ve své DNA místa, na která se může připojit protein CtrA, tzv. vazebná místa. Fág, který má vazebné místo pro protein produkovaný jeho hostitelem, je neobvyklý, říká vedoucí laboratoře profesor Erill. Ještě překvapivější je, že Erill a první autor článku Elia Mascolo, Ph.D. student v Erillově laboratoři, pomocí podrobné genomické analýzy zjistili, že tato vazebná místa nejsou jedinečná pro jediný fág nebo dokonce jedinou skupinu fágů. Mnoho různých typů fágů mělo vazebná místa CtrA – ale všechny vyžadovaly, aby jejich hostitelé měli vlákna nebo bičíky, aby je infikovali. Nemohla to být náhoda, rozhodli se.
Protože fágy mohou infikovat pouze rojové buňky, je v jejich nejlepším zájmu vybuchnout ze svého hostitele pouze tehdy, když je k dispozici mnoho rojových buněk k infekci. Schopnost monitorovat hladiny CtrA „byla během evoluce několikrát vynalezena různými fágy, které infikují různé bakterie“, říká Erill. Když vzdáleně příbuzné druhy vykazují podobnou vlastnost, nazývá se to konvergentní evoluce – a naznačuje to, že tato vlastnost je rozhodně užitečná. „Předpokládáme, že fágy monitorují hladiny CtrA, které během životního cyklu buněk stoupají a klesají, aby zjistili, kdy se z rojové buňky stává stonková buňka a stává se továrnou na rojení," říká Erill, „a v tu chvíli buňky prasknou, protože poblíž bude mnoho rojů, které by se mohly infikovat."
Vědci předpokládají, že tuhle vlastnost bude možné využít při vývoji nových antivirotik.
Zdroj: Elia Mascolo, Satish Adhikari, Steven M. Caruso, Tagide deCarvalho, Anna Folch Salvador, Joan Serra-Sagristà, Ry Young, Ivan Erill, Patrick D. Curtis. The transcriptional regulator CtrA controls gene expression in Alphaproteobacteria phages: Evidence for a lytic deferment pathway. Frontiers in Microbiology, 2022; 13 DOI:10.3389/fmicb.2022.918015

This work, by Psychosom, is licensed under CC BY 4.0