Американські мікробіологи з'ясували, що бактерії можуть використовувати біологічну зброю проти своїх родичів. Деякі з них містять у своєму геномі ДНК бактеріофагів - вірусів, які вбивають мікроорганізми. Коли такі "камікадзе" вважають, що навколо стало трохи затісно, вони напускають цих бактеріофагів на своїх супротивників і ті гинуть. 
Зазвичай коли говорять про біологічну зброю, то в першу чергу мають на увазі застосування проти ворога хвороботворних бактерій. Правда, хвороби викликають не тільки вони - як ми знаємо, є ще грибки і віруси. Однак перші досить примхливі і не в змозі швидко викликати цілу епідемію (хоча для псування продуктів на складах їх, звичайно ж, використовувати можна). А що стосується вірусів, то їх досить складно культивувати, оскільки вони можуть розмножуватися тільки в живих клітинах. Тому-то в основному біологічну зброю роблять з культур бактерій, що викликають епідеміологічні захворювання.
Але ось що цікаво - виявляється, бактерії теж мають своє власне біологічна зброя. Причому те, застосовувати яке люди поки що як слід не можуть, а саме - віруси. Ці мікроорганізми можуть "нацьковувати" бактеріофагів (віруси, що вражають тільки бактерії) на своїх конкурентів. Причому кожна бактерія носить цю зброю в собі до того моменту, коли випускає на ворога.
Читайте також: Бермудський трикутник: нова аномалія
Нещодавно вчені з Південно-Західного медичного центру Техаського університету в Далласі (США), працюючи з умовно-патогенної бактерією Enterococcus faecalis, яка становить 1 відсоток від загального числа всіх мікроорганізмів нашої кишкової мікрофлори, помітили, що її штами можуть конкурувати один з одним. При цьому найчастіше перемагав штам V583, представники якого повністю знищували своїх конкурентів. І, що найдивніше, ті не могли протистояти цьому невідомому зброї.
Біологам здалося це дивним - відомо, що E. faecalis досить стійка до багатьох антибіотиків. Однак тут все противники штаму V583 виявлялися безсилими. Можливо, припустили дослідники, цей "агресор" використовує не бактеріальний антибіотик, а щось інше. Щоб розібратися в ситуації, вчені вирішили вивчити геном представників всіх штамів.
В результаті з'ясувалося, що, по-перше, їх ДНК досить сильно відрізняється, а, по-друге, - що в геномі штаму V583 ховається так званий профаг. Так називають ДНК бактеріофага, внедрившуюся в спадкову молекулу бактерії. І відбувається це досить цікавим способом. Найчастіше бактеріофаги, заражаючи клітку, прикріплюються до специфічних рецепторів на її поверхні, потім "впорскують" свою ДНК всередину мікроорганізму і вона відразу ж впроваджується в геном господаря. Ін'єкція генома вірусу викликає повну перебудову метаболізму клітини - припиняється синтез бактеріальної ДНК, РНК і білків.
А ось спадкова молекула бактеріофага часу дарма не втрачає - вона починає діяльність по самокопірованія і синтезу потрібних вірусу білків, використовуючи при цьому ресурси клітини. Як тільки все "запчастини" виявляються готовими, відбувається збірка молодих бактеріофагів. І в кінці кінців вони залишають клітку господаря, розриваючи її при цьому.
Але іноді все відбувається дещо інакше - молекула ДНК бактеріофага, втілившись в геном бактерії, не проявляє ніякої активності. Ось тоді-то і утворюється профаг. Клітка господаря взагалі не помічає його присутності - вона їсть, росте і розмножується, передаючи цю "бомбу" своїм нащадкам. До речі, "бомбою" цю чужорідну ДНК мікробіологи називають не дарма - вона може "прокинутися" в будь-який момент і почати роботу зі створення нових фагів. Однак поки ДНК спить, то ніякої небезпеки для клітини в общем-то немає.
Правда, іноді заради безпеки бактерії все ж вирізують ДНК бактеріофага зі свого генома і поміщають в спеціальний пухирець - плазміду. Потім цю плазміду можна передати якомусь родичеві (бактерії часто обмінюються ними) і, відповідно, зажити спокійно - нехай він сам і розбирається з небезпечним "подарунком". У той же час плазміди з профаг також часто передаються у спадок нащадкам.
Так ось, вивчивши ДНК штаму V583, вчені виявили там навіть не одного, а двох профагов. Одна ДНК вірусу дозволяє синтезувати його структурні елементи, а інша - білки проникнення, що дозволяють заразити клітину противника. Дивно, що коли обидва профага активізуються, то в підсумку виходить гібридний бактеріофаг. І саме він і вбиває всіх конкурентів - адже у бактерій до сих пір не виробилися ефективні механізми захисту від цих вірусів (крім вищеописаного "приручення", тобто перетворення в профаг).
Учені поки не знають, яким чином відбувається активація сплячих профагов - можливо, у бактерії є якісь спеціальні білки, які можуть "розбудити" ДНК вірусу. Ясно поки лише одне - що вирвалися на волю бактеріофаги, потрапляючи в клітини інших штамів, залишаються активними і руйнують їх. А ось проникнувши всередину представників штаму V583, вони знову перетворюються в профагов. Так що, ймовірно, ці мікроорганізми мають ще й спеціальні засоби захисту, природу яких також належить з'ясувати.
Звичайно ж, клітини з штаму V583 після "пробудження" профагов гинуть - утворилися віруси, як і належить, розривають їх при виході. Однак їх жертва не марна - конкуренти-то виявляються знищеними. Така поведінка схоже на ситуацію, коли солдат кидається під танк зі зв'язкою гранат - його загибель при цьому рятує військову частину, яку атакують. Але чому саме ці мікроорганізми-альтруїсти відрізняються від своїх родичів, поки що не ясно. Біологи вважають, що відповідь може дати більш ретельне вивчення ДНК винахідливого штаму.
Судячи з усього, здатність утримувати в своєму геномі профага виробилася у цій бактерії в процесі еволюції. Можливо, в далекому минулому ослаблені особини вірусів, які не могли повністю захопити контроль над кліткою, залишалися в геномі бактерії, а ті, в свою чергу, звикли до цього "імплантанти" і з часом навчилися його використовувати. Це-то і послужило початком такого цікавого і незвичайного бойового союзу.
Читайте також: Бактерії "чатятся" один з одним
До речі, не виключено, що таке використання фагів не є рідкістю серед складних бактеріальних спільнот. Відомо, що наші корисні кишкові співмешканці допомагають людям боротися з патогенними бактеріями. Цілком можливо, що не останню роль в цьому відіграє саме таке біологічна зброя ...
Читайте найцікавіше в рубриці "Наука і техніка"
