Учёные из Университета штата Пенсильвания (Pennsylvania State University) обнаружили, что так называемые «вирусные ископаемые», скрытые в ДНК бактерий, способны защищать их от современных вирусов-фагов.
Исследование, опубликованное в журнале Nucleic Acids Research, может стать основой для новых противовирусных стратегий, применимых как в медицине, так и в пищевой промышленности.
«Антибиотики постепенно теряют эффективность, и вирусы-фаги становятся их естественной альтернативой. Но прежде чем использовать их против человеческих инфекций, нужно понять, как бактерии сами защищаются от фагов», — объясняет руководитель работы профессор Джеймс Вуд (James Wood).
Как «вирусные окаменелости» защищают бактерии
Команда изучала бактерии, в геноме которых сохранились древние неактивные вирусы — криптические профаги.
Эти вирусные фрагменты позволяют клетке вырабатывать особые ферменты, мешающие новым фагам проникнуть внутрь.
Ключевую роль играет фермент рекомбиназа PinQ, который «переворачивает» участок ДНК бактерии, создавая два уникальных химерных белка Stf.
Они блокируют прикрепление вируса к клеточной стенке — фактически, это древний встроенный «антивирус».
«Обычно при изменении ДНК белки теряют активность. Здесь же наоборот — изменения создают новые защитные белки, что свидетельствует о миллионах лет адаптации», — отмечает Вуд.
Значение открытия
Понимание таких природных механизмов защиты может помочь разработать новые противовирусные препараты, а также улучшить безопасность производства продуктов, где используются бактерии — например, при ферментации сыра и йогурта.
Учёные также видят в этой системе потенциал для борьбы с антибиотикорезистентными инфекциями, создавая целенаправленные методы терапии, не повреждающие здоровую микрофлору.
Международное сотрудничество
В исследовании участвовали специалисты из Национального автономного университета Мексики (UNAM), Университета А-Корунья (Испания) и Техасского университета A&M.
Работа поддержана фондами биотехнологических исследований и Национальным советом науки и технологий Мексики.
Заключение
Это открытие показывает, что древние вирусы могут не только вызывать болезни, но и служить защитным инструментом эволюции.
Понимание их работы может стать шагом к созданию безопасных биоинженерных решений для медицины и экологии.
«Иммунная система использует древнее семейство белков для защиты от вирусных инфекций» — материал портала Medical Insider.
Источник
- Joy Kirigo, Daniel Huelgas-Méndez, María Tomás, Michael J Benedik, Rodolfo García-Contreras, Thomas K Wood. Adsorption of phage T2 is inhibited due to inversion of cryptic prophage DNA by the serine recombinase PinQ. Nucleic Acids Research, 2025; 53 (19) DOI: 10.1093/nar/gkaf1041
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики ООО «ВеронаМед» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей.
E-mail для связи – xuslan@yandex.ru;
