Вирусы: Скорее друзья, чем враги

Лизис поддерживается ферментами, называемыми лизозимами, которые можно применять в терапевтических целях. Исследователи – не только из Швейцарской технической школы Цюриха (ETH), но также из всех других стран – уже мобилизовали усилия, направленные на получение и использование этого лизирующего фермента в качестве истребителя бактерий. Кроме того, совсем недавно провели исследование бактерий в кишечнике человека на предмет роли умеренных и литических фагов. Количество лизированных бактерий и свободных фагов увеличивается по мере увеличения количества пищи, поскольку обильная пища не только приводит к ожирению, но и имеет те же последствия, что и удобрения, попавшие в Балтийское море! Это был один из результатов, полученных экспедицией Tara Oceans в разных океанах. Этот удивительный результат относится к самой мелкой и самой крупной экосистемам, кишечнику и океану.

Свои первые лекции в Институте молекулярной генетики Общества Макса Планка в Берлине я прочитала несколько десятилетий назад. В то время, в 1970-х гг., исследования фагов находились на пике. Один из директоров института, Хайнц Шустер, исследовал мир фагов, а я преподавала в области своей научной деятельности – читала курс по ретровирусам. Меня и по сей день удивляет степень сходства этих двух разных систем, двух, казалось бы, далеких друг от друга миров фагов и ретровирусов, что и является одним из доказательств эволюции их взаимоотношений. Есть ли у них общие предки? Состояли ли первоначально геномы фагов главным образом из РНК, как современные ретровирусы? Большинство фагов содержит более стабильные двуспиральные ДНК. Возможными причинами этого явления могут быть: скорость репликации, «прогресс» в эволюции от РНК к большему количеству ДНК (см. заключительную главу). Фаги не содержат обратных транскриптаз, и они их не используют, несмотря на то, что бактерии содержат невероятное количество обратных транскриптаз, которые легко могли бы транскрибировать потенциальные РНК фага в ДНК. Лишь недавно было установлено, что в бактериях присутствует огромное количество обратных транскриптаз, и никто не представляет себе, что они там делают. Для меня как специалиста по обратной транскриптазе это было особенно удивительно, но это совершенно новая информация. Действительно ли в процессе эволюции ретрофаги предшествовали ДНК-содержащим фагам? Я знаю только один одиночный «ретрофаг», содержащий ген обратной транскриптазы, – фаг бактерии  (он вызывает сильный кашель у детей, что пугает молодых матерей). У него даже нет названия. Обратная транскриптаза фага способна модифицировать рецептор на входе в клетку и обусловливает образование большого количества дополнительных типов бактерий-хозяев – это интересный инновационный этап «ненадежной» ОТ (что и обусловило развитие более широкого спектра организмов-хозяев).

Меня до сих пор удивляет то, что ни на одном симпозиуме по фагам не обсуждались ретровирусы. Но также верно и обратное: ретровирусологи «ничего не знают» о фагах. На конференциях по ретровирусам мне никогда не приходилось видеть тезисы докладов по фагам, и (за исключением моего доклада, к которому организаторы отнеслись сдержанно!). Сначала исследователи фагов опережали ретровирусологов, но сейчас ситуация изменилась. Ретровирус ВИЧ – самый широкоисследуемый вирус. А о фагах практически забыли. Но однажды – думаю, это произойдет в скором времени – интерес к фагам возобновится и, возможно, они нас спасут. Отчет об их применении в отдельном случае и некоторые рассуждения на эту тему приведены ниже.

Пальто для художника и журнал для ученого