TLDR: Nejméně po století (a nejspíše mnohem déle) se některé bakterie naučily využívat „ochočené bakteriofágy“ k útokům proti jiným bakteriím. Studie tuna.                                                                                                                                                     

I když se my lidé často rádi opájíme vlastní výjimečností, zbytek přírody vždy najde způsob, jak nás usměrnit! Nejnověji skrze druh rostlinných patogenních bakterií, které pro své potřeby „ochočily“ bakteriofágy, tedy viry napadající jiné bakterie!

Jo, fágt?

Bakteriofágy jsou viry, které napadají a ničí bakterie, a které se vyskytují všude v přírodě. Fágy přitom hrají zásadní roli v regulaci populací mikrobů způsobem, který zatím není dobře znám. Nová studie však jeho kontury možná vykresluje o fous ostřeji.

Vědátoři University of Utah a University College London (UCL) totiž odhalili, že rostlinné bakteriální patogeny jsou schopny využívat prvky svých vlastních fágů k likvidaci konkurenčních mikrobů!

Řeč dnes bude o konkrétní bakterce Pseudomonas viridiflava, ne o všech bakterkách obecně. Vědátoři již v dřívější práci zjistili, že na obdělávané půdě se jedna varianta P. viridiflava široce rozšiřovala a stávala se dominantním přítomným mikrobem. Na neobdělávané půdě tomu tak ale nebylo, což autory pod vedením Talie Karasov nakoplo k
dalšímu výzkumu…

Co za tím vězí?

Logickou úvahou byla možnost, že šíření bakterky v divočině mohly potlačovat patogeny, které nebyly přítomné na lidmi kultivovaných plodinách. A protože bakterií se nezeptáte (resp. zeptat se můžete, s odpovědí to ale vázne), autoři studie si posvítili na genom rostlinných bakteriálních patogenů…

A skutečně odhalili přítomný bakteriofág… ovšem jako součást genomu samotné bakterie! Bakterky převzaly prvky fágů v podobě nesamoreplikujících se shluků virových částic zvaných tailociny. Ty mohou šířit dál, načež pronikají vnějšími membránami jiných bakterek a zabíjejí je!

Přírodní biovojna

Zdá se přitom, že nejde o nijak novou adaptaci. Autoři práce po tomto překvápku analyzovali historické exempláře Arabidopsis thaliana, rostliny z čeledi hořčic, běžně nazývané řeřicha – a zajímali se o jejich bakterky. Ukázalo se, že všechny historické tailociny byly přítomny i v našem současném souboru dat! Jinými slovy, bakterie používají tyhle ochočené fágy zřejmě minimálně po staletí, pravděpodobně mnohem, mnohem déle…

Aby bylo jasné, tailociny byly již dříve nalezeny v genomech jiných bakterií a byly studovány v laboratorních podmínkách. Ale jejich vliv a vývoj v populacích volně žijících bakterií nebyl zatím znám. Skutečnost, že i volně žijící rostlinné patogeny mají tailociny a že se tyto tailociny vyvíjejí tak, aby zabíjely konkurenční bakterie, ukazuje na šíři adaptací u volně žijících biočichů!

A samože, nabízí se i možnost, zdali bychom tailociny nemohli využít i pro naše potřeby – v rámci boje s antibiotickou rezistencí. To je však už další téma pro jiné práce a jiné vědátory. Nicméně, uvážíme-li, že i bakterie se naučily fágy používat… byl by v tom čert, kdybychom si tyhle viry taky nakonec neochočili!

[Ladislav Loukota, JŠ]

Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je [email protected]