Вирусы-убийцы бактерий используют переключение генетического кода для обмана хозяев

Ученые из Национальной лаборатории Ок-Ридж подтвердили, что бактериофаги используют скрытую тактику при атаке на бактерии-хозяева: они используют стандартный генетический код на начальном этапе заражения, а затем переключаются на альтернативный код на поздних стадиях инфекции.

Исследование, опубликованное в Nature Communications, впервые экспериментально подтвердило эту теорию. Ученые использовали некультивированные фаги из образцов человеческого кала и высокопроизводительную масс-спектрометрию для анализа экспрессии фаговых белков в организме хозяина.

Механизм обмана

Фаги конвертируют стоп-сигнал в геноме, который обычно останавливает производство белка, в код для другой аминокислоты, поддерживающей репликацию фага.

"Эти фаги используют стандартный генетический код, совместимый с бактерией-хозяином, на ранней стадии инфекции", — пояснила исследователь Саманта Питерс. После интеграции в хозяина они захватывают его клеточные механизмы. К поздней стадии заражения бактерия уже не может остановить производство фагов и погибает.

Научное и практическое значение

Используя масс-спектрометрию, ученые обнаружили более 100 различных пептидов, экспрессируемых с помощью этой тактики переключения кода.

Понимание этого механизма важно для:

• Правильной идентификации фагов и их белковых функций.
• Разработки новых терапевтических средств против патогенов.
• Контроля взаимодействий фаг-бактерия в приложениях от растениеводства до секвестрации углерода.

Исследование также открывает перспективы для синтетической биологии: возможность использовать альтернативный генетический код для создания белков с новыми свойствами.