Fág jako klíště. Kredit: Tagide deCarvalho.

Tohle ještě nikdo nikdy neviděl. Vědci americké University of Maryland Baltimore County s dalšími kolegy při rutinním výzkumu narazili na zpackané čtení virových sekvencí s nějakou kontaminací. Nebo si to alespoň mysleli. Pak se ale ukázalo, že vlastně skočili do „králičí nory,“ (oblíbený výraz biologů když objeví něco dosud skrytého) ve které jako první na světě našli satelitního (satellite) bakteriofága, který, ještě aby toho nebylo málo, dřepí na virové částici svého pomocného (helper) bakteriofága.

Tagide deCarvalhová s TEM mikroskopem. Kredit: Marlayna Demond ’11/UMBC.

Jak uvádí vedoucí výzkumného týmu Ivan Erill, který je členem výzkumné skupiny s příznačnou přezdívkou Phage Hunters, nějakou dobu už víme, že existují satelitní viry, které kromě buňky hostitele potřebují ke zdárné replikaci ještě další, pomocný virus. Satelit potřebuje pomocný virus ke stavbě virových schránek, čili kapsid, anebo k replikaci DNA. Z toho důvodu se satelitní virus a pomocný virus musejí nacházet ve vzájemné blízkosti, přinejmenším dočasně. Nikdo ale ještě neviděl, že by byl satelitní virus připojen přímo k pomocnému viru.

Streptomycety. Kredit: CDC/Dr. David Berd (PHIL #2983), 1972, Wikimedia Commons.

Erill a jeho spolupracovníci pozorovali v transmisním elektronovém mikroskopu (TEM), že asi u 80 procent částic studovaného pomocného viru je v oblasti krčku, na němž sedí hlavička pomocného fága, připojená částice satelitního fága. Jako bonus objevili, že u některých částí pomocného fága, co nemají satelit, jsou k vidění stopy po dřívějším připojení satelitu. Podle Erilla to vypadalo, jako by je někdo pokousal. Tagide deCarvalhová, která pořídila snímky, tomu nejprve nemohla ani uvěřit.

Vědci vlastně popsali dva nové systémy satelitního fága s pomocným fágem, přičemž oba dva tyto systémy infikují streptomycety, vláknité bakterie s mnohojadernými buňkami ze skupiny aktinomycet. Jedním z nich je systém MulchMansion/MulchRoom, v němž není satelit připojený k pomocnému fágovi a je vybavený genem pro začlenění do genomu hostitelské buňky. Což je obojí u satelitních virů běžné.

Ale v případě systému MindFlayer/MiniFlayer je to jiné. MiniFlayer je první známý satelit, který nemá gen pro začlenění do hostitelského genomu. Proto musí být neustále v těsné blízkosti pomocného fága, především v době, kdy vstupuje do buňky. A MiniFlayer to vyřešil tak, že ho drží, jako by byl přilepený. Badatelé odhadují, že tento podivuhodný virový systém je starý nejméně 100 milionů let. Podle Erilla z toho plyne, že bychom v budoucnu mohli nalézt spoustu takových systémů, které se občas projevují jako divné kontaminace.

Video: The Deadliest Being on Planet Earth – The Bacteriophage

Literatura

University of Maryland Baltimore County 31. 10. 2023.

ISME Journal online 31. 10. 2023.