Исследование взаимоотношений бактерий и вирусов-бактериофагов помогло учёным понять, как появилась простейшая иммунная система.

Профессор Томас Вуд и его коллеги из Техасского университета провели исследование, в котором при помощи специальных ферментов вырезали из ДНК бактерии почти 166 тыс нуклеотидов, принадлежащих различным вирусам. После этого кишечная палочка сразу же стала более чувствительной к антибиотикам. Это позволило учёным выдвинуть вирусную версию происхождения иммунитета.

По мнению учёных, накопление фрагментов вирусной ДНК в геномах бактерий происходило в течение миллионов лет. В некоторых хромосомах чужой код занимает около 20% генома. Так называемые бактериофаги «нападали» на бактериальные клетки, встраивали свою генетическую информацию в хромосомы жертвы, заставляя её воспроизводить себя. Вирусы также вызывали смерть клетки. Но вредоносный для бактерии механизм срабатывал не всегда, иногда мутации, происходящие в ходе удвоения хромосом, нарушали планы вирусов. Новая частица не появлялась на свет. Вместо этого в ДНК бактерий сохранялся код вируса, а сама она подчас получала возможность бороться с новыми захватчиками.

В своей статье, опубликованной в журнале Nature Communications, авторы исследования пишут: кишечная палочка сразу же стала более чувствительной к антибиотикам. Это позволило выдвинуть вирусную версию происхождения иммунитета.

«На протяжении миллионов лет вирусы становились частью бактерий, «обучали» их новым возможностям, передавая гены, белки и ферменты», — рассказал Томас Вуд.

Согласно эволюционной теории, полезная добавка закреплялась в геноме процветающих организмов и передавалась следующим поколениям.

«Бактерии заполучили в своё пользование белки, которые помогли им сопротивляться антибиотикам, защищаться от окисления клеток, в общем, противостоять уничтожению», — добавил Вуд.

До этого открытия, биологи полагали, что вирусная ДНК «молчит» и практически не участвует в жизни бактерий. Учёные уверены, что тщательное исследование фрагментов чужого кода в геномах различных бактерий поможет найти их слабые места, а значит, даст возможность создать новые высокоэффективные антибиотики.