Война микробов: как бактерии побуждают вирусы уничтожать своих конкурентов
Открытие ученых демонстрирует сложные стратегии выживания и конкуренции бактерий, и открывает новые горизонты для борьбы с антибиотикорезистентностью, которая остается одной из главных проблем здравоохранения.
Специалисты из Университета Индианы в Блумингтоне сделали открытие, которое может изменить подход к борьбе с антибиотикорезистентными бактериями и расширить наше понимание взаимодействий в микробных сообществах. В своем исследовании ученые под руководством Дж.П. Гердта, доцента кафедры химии, обнаружили, что бактерии способны использовать вирусы, чтобы ослаблять своих конкурентов.
Давно известно, что бактерии активно конкурируют за ресурсы, выделяя антибиотики для уничтожения соперников. Однако новая работа показала, что бактерии обладают более сложными стратегиями. Они могут секретировать вещества, которые подрывают иммунитет конкурентов, предоставляя вирусам (бактериофагам) возможность атаковать и уничтожать их.
В ходе экспериментов с двумя типами бактерий, Streptomyces sp и Bacillus subtilis, ученые выявили, что Streptomyces sp выделяет метаболит под названием коэлехелин. Этот природный продукт связывает железо, жизненно необходимое для защиты Bacillus subtilis от атак бактериофагов. Без достаточного количества железа Bacillus subtilis теряет способность эффективно сопротивляться вирусным инфекциям, что дает Streptomyces sp значительное преимущество.
Железо играет ключевую роль в жизнедеятельности бактерий, и его дефицит может нарушить важнейшие биологические процессы. Streptomyces sp, таким образом, создает агрессивную среду, где ослабленный конкурент становится легкой добычей для окружающих вирусов. Это открытие подчеркивает, насколько значимы химические взаимодействия между микроорганизмами в борьбе за выживание.