Ispaniya va AQSh olimlariga vB_BsubS-Delta bakteriofagi CtrA oqsilidan oʻz maqsadi yoʻlida foydalanishi mumkinligi ma’lum bo‘ldi. Ushbu modda baʼzi prokariotlar tomonidan faol sintezlanadi. Ammo maʼlum boʻlishicha, viruslar vaziyatdan kelib chiqib, CtrA darajasini kuzatish va oʻz geni ifodasini oʻzgartirish imkoniyatiga ega boʻlgan. Olimlarning fikricha, bu hujayradan virus zarralarini chiqarish uchun optimal vaqtni tanlash strategiyaning bir qismi boʻlishi mumkin. Tadqiqot natijalari Frontiers in Microbiology jurnalida chop etilgan.
Viruslar “xo‘jayin” hujayra resurslaridan foydalangan holda koʻpayadi. Ulardan baʼzilari lizogen davriylik taktikasini tanlaydi. Dastlab virus hujayraga yopishadi va uning yuzasida tuynuk ochadi. Keyin esa oʻzining genetik maʼlumotlarini oʻsha tuynukka joylashtiradi. Maʼlumotlar hujayrani yoʻq qiladigan virusli zarrachalar sonini koʻpaytirish uchun harakatni boshlaydi. Qoʻziqorin, oʻsimlik va hatto bakteriyalar shunday “nusxa koʻchirish mashinasi”ga aylanishi mumkin. Bakteriyalarni bakteriofaglar yoki oddiygina faglar deb atashadi. Ular orasida hujayraning oʻziga emas, balki bakteriya yuzasidagi oqsil oʻsimtalar — qivchin (bakteriya harakatlanishi uchun foydalanadigan ipsimon oyoqchalar) va vorsinkalar (bakteriya yuzasida joylashgan ipsimon vorsinkalar) bilan birikadigan viruslar mavjud.
Vazifani muvaffaqiyatli bajarish uchun virus “xo‘jayin”ni kuzatib borishi va vaziyatga qarab rejalarni oʻzgartirishi mumkin. Agar “xo‘jayin” qiyin kunlarni boshdan kechirayotgan boʻlsa, fag oʻziga mos sharoitni kutib, hujayra ichkarisiga yashirinishi mumkin. Biroq virus “xo‘jayin” hujayra bilan nima sodir boʻlayotganini qanday “tushunib olishi” toʻla aniq emas.
AQShning Merilend universiteti xodimi Ivan Erill va uning hamkasblari yaqinda topilgan vB_BsubS-Delta fagini kuzatdi. Uning oʻziga xosligi shundaki, u hujayra ichiga kirib borish uchun bakteriyalar yuzasidagi maxsus oʻsimtalar — vorsinkalardan foydalanadi. Virus Brevundimonas turidagi prokariotlarni zararlaydi. Bakteriya odatda harakatlanish uchun flagelladan foydalanadi va uning vorsinkalari ham boʻladi. Ushbu tuzilmalarning rivojlanishi, shuningdek, hujayraning hayot davriyligi CtrA oqsili tomonidan tartibga solinadi. vB_BsubS-Deltaʼni oʻrganayotganda, fag genomida CtrA bilan bogʻlangan maxsus ketma-ketliklar mavjudligi maʼlum boʻldi.
Ushbu fakt aniqlangandan soʻng olimlar bakteriyalarni zararlagan boshqa viruslarda ham shunga oʻxshash ketma-ketlikni izlashga qaror qildi. Maʼlum boʻlishicha, genomning oʻxshash qismlari vB_BsubS-Delta bilan bogʻliq boʻlmagan boshqa pilitropik va qivchinli faglarda ham mavjud ekan. Shuningdek, bir vaqtning oʻzida bir-biridan uzoq boʻlgan bir nechta viruslar CtrA darajasini kuzatishni oʻrganib olgan.
Bu nima uchun zarurligini aniqlash maqsadida olimlar vB_BsubS-Delta bilan nima sodir boʻlishini, shuningdek, CtrA ishtirokida unga oʻxshash faglarni taqqosladi. Buni Caulobacter crescentus bakteriyasi yordamida aniqlash mumkin boʻldi. Prokariot CtrAʼni sintezlaydi, ammo LS2195 raqamli shtamm ham mavjud boʻlib, unda oqsil yuqori haroratda parchalanib ketadi. Olimlar bakteriyaning yovvoyi va sezgir shtammlariga CtrAʼni virus geni bilan bogʻlaydigan plazmidni, shuningdek, beta-galaktozidaz sintezi genini ham kiritdi. Ikkinchisining tarkibini oʻzgartirib, tadqiqotchilar virus geni bilan nima sodir boʻlayotganini kuzatdi. Agar plazmidga vB_BsubS-Delta geni kiritilgan boʻlsa, CtrA sintezi buzilgan hujayralarda beta-galaktozidaz miqdori yuqori boʻladi. Shu bilan birga, boshqa faglar genining faollashuvi, aksincha, yovvoyi shtammning bakteriyalarida, yaʼni CtrAʼning meʼyordagi tarkibi bilan sodir boʻladi.
Tadqiqot mualliflari faglar va CtrA oʻrtasidagi bunday oʻzaro taʼsir nega viruslar uchun foydali boʻlishi mumkinligini taxmin qildi. Hujayradagi oqsil miqdori u xromosoma boʻlinish uchun tayyorlanayotganda pasayadi va bioplastina shaklidagi tinch holatga oʻtib qoladi. Boshqa prokariotlar bilan oʻralgan bakteriya qulay sharoit yuzaga kelgach va virus zarralarini ishlab chiqarish uchun yetarli resurslarga ega boʻlgach, koʻproq yangi hujayralarni zararlash imkoniyatini qoʻlga kiritadi. Shunda virus yuqori oqsil miqdori sharoitida “yashirinadi” va oqsil miqdori pasayganda faollashadi.
Xromosoma boʻlinishi jarayonida bakteriya yanada faol ravishda CtrA hosil qiladi. Oqsil miqdori koʻtarilgan vaqtni kutish va faollashish ham virus uchun qulay strategiyadir. Agar hujayra yangi xromosomalarni ishlab chiqarish uchun yetarli resurslarga ega boʻlsa, albatta, yetarli miqdorda virus zarralarini yaratishga qodir boʻladi. Ammo tadqiqotchilar hali oʻzining taxminini sinab koʻrmadi.
Olimlar uzoq vaqtdan beri bakteriyalar va faglar oʻrtasidagi munosabatlarni kuzatib keladi. Antibiotiklarga qarshilik kuchayganligi sababli prokariotik viruslar muqobil yoki qoʻshimcha davolash usullari sifatida koʻrib chiqilmoqda. Biroq bakteriofaglar zarar yetkazishi mumkinligi haqida baʼzi xavotirlar ham yoʻq emas.
Muallif: Polina Grebenkina.Ushbu maqola nplus1.ru saytidagi “Вирусы использовали белок бактерии в своих целях” nomli maqolaning tarjimasi.
Muqova surat: Elia Mascolo va boshqalar / Frontiers in Microbiology, 2022-yil
