«Обучение» бактерий эффективному противостоянию уничтожающим их вирусам-бактериофагам происходит за счет «молекулярной памяти» о прошлых встречах с родственными вирусами, выяснили ученые.

Результаты исследования могут быть использованы в молочной и биотехнологической промышленности, где заражение культур бактерий бактериофагами ежегодно приводит к колоссальным убыткам.

«Секрет адаптации бактерий, "приспосабливающихся» к вирусам, состоит в том, что особые участки их ДНК, CRISPR кассеты, о функции которых еще недавно науке было мало что известно, оказались способны встраивать в себя ДНК вирусов, паразитирующих на этом виде бактерий", – сообщил РИА Новости завлабораторией Института биологии гена РАН, завлабораторией Университета Ратгерса профессора Константин Северинов.

По словам собеседника агентства, под чьим руководством работала группа ученых из России и США, сделавшая открытие на материале бактерии E.coli, защитные участки ее ДНК приобретаются CRISPR кассетами только после встречи бактерий с вирусом, оставляя, таким образом, «след» взаимодействия, который передается потомству. При этом бактерии, которые выжили за счет встраивания участка вирусной ДНК, становятся устойчивыми к данному вирусу.

Профессор отметил, что большинство бактерий в результате вирусной инфекции погибает, выживает не более 2%. Зато потомство бактерий, встроивших в себя участок вирусной ДНК, становится устойчиво к вирусу и быстро размножается. По его мнению, это означает, что данный вирус должен либо полностью исчезнуть как побежденный, либо же мутировать, чтобы стать «неузнаваемым» для бактерий, то есть изменить тот участок своей ДНК, который оказался встроенным в бактерию.

По мнению Северинова, следствием таких взаимодействий должна быть непрекращающаяся «гонка» постоянно изменяющихся вирусов и бактерий.

Результаты, полученные в его лаборатории, показывают, что бактерии научились выигрывать в такой гонке за счет молекулярной памяти о самой первой встрече с вирусом. Причем, при повторном заражении исходным вирусом или его «родственниками», способность бактерий встраивать дополнительные участки вирусной ДНК резко возрастает. В результате в CRISPR кассетy бактерии встраивается уже не один, а несколько различных участков вирусной ДНК, что резко ограничивает способность вируса преодолеть такую «глобальную» систему защиты.