Ученые показали, как вирусы могут помогать своим хозяевам выжить

Испанские биологи продемонстрировали, как неблагоприятные условия среды способствуют изменению отношений вируса со своим хозяином ради общего выживания.

©Gerald Holmes, Strawberry Center, CC 3.0

В большинстве случаев отношения вируса со своим хозяином ограничиваются простым паразитизмом. Однако иногда даже они способны приносить пользу: например, помогают обмениваться генами некоторым водным микробам. А в 2008-м было показано, что растения, зараженные вирусами мозаики, легче переносят дефицит воды и пересыхание. Новая статья, готовящаяся к публикации в журнале PNAS, демонстрирует, как под действием стрессовых факторов внешней среды вирусы и их хозяева переходят от патогенеза к взаимовыгодному мутуализму — со «злой» на «добрую» сторону.

Ученые из испанского Института биологии интегративных систем (I2SysBio) проводили эксперименты с резуховидкой таля, заражая ее вирусом мозаики репы. Оказалось, такие растения легче выдерживают нехватку влаги — и их шансы на выживание при этом на четверть выше, чем у неинфицированных соседей. «В обычных условиях вирус демонстрирует классический патогенез и приводит к гибели поливаемых растений, — добавляет профессор Сантьяго Елена (Santiago Elena), руководивший исследованием.

— Однако если зараженные растения переживают стресс пересыхания, они остаются живыми».

Авторы продолжили эксперименты, инфицируя резуховидки вирусами мозаики, которые сами развивались либо в обычных условиях, либо при дефиците воды, после чего одни растения поливали, а другие снова держали при недостаточном количестве влаги. Выяснилось, что вероятность гибели растения меньше даже в нормальных условиях, если вирусы для него были забраны из условий нехватки воды. По-видимому, они каким-то образом меняют активность собственных генов растения, его транскриптом, что облегчает его выживание.

Сравнив транскриптомы растений, зараженных разными линиями вирусов мозаики, ученые обнаружили, что основные изменения затрагивают работу генов, вовлеченных в регуляцию циркадных ритмов клеточной активности. Возможно, это ведет к более экономному сохранению и расходованию влаги организмом, позволяя ему перенести неблагоприятный период, а вместе с тем выжить самому вирусу. По словам авторов, это первая работа, которая продемонстрировала, как факторы внешней среды способны резко изменять взаимоотношения вирусов и их хозяев.