Новости

Фотосинтезирующий планктон Emiliania huxleyi имеет драматические отношения со своими бактериальными врагами.     Эти двуличные бактерии помогают E. huxleyi в обмен на питательные вещества, до тех пор, пока им не станет удобнее убить и съесть своих хозяев. Теперь ученые выяснили, как эти коварные бактерии решают превратиться из друга во врага. Один из видов этих бактерий, как оказалось, следит за химическими веществами, производимыми E. huxleyi для поддержания своего здорового состояния, сообщили исследователи 24 января в журнале eLife.     Бактерии сохраняют свое дружелюбие до тех пор, пока их хозяева не состарятся и не ослабнут, и наносят удар, как только уязвимые водоросли не могут позволить себе продолжать подпитывать их питательными веществами. Эта находка может помочь объяснить, как заканчивается массовое цветение водорослей. Бактерия "сначала налаживает то, что можно назвать "дружбой", - говорит морской микробиолог Ассаф Варди из Института науки Вейцмана в Реховоте, Израиль. "Затем она превращается в патоген".    Партнерство E. huxleyi с этими бактериями, которые принадлежат к группе под названием Roseobacter, можно описать как отношения "любовь - ненависть". Одноклеточная водоросль не может самостоятельно производить необходимые ей витамины группы В, поэтому она предлагает питательные вещества, чтобы привлечь бактерии Roseobacter, которые могут это делать. Взаимовыгодный обмен - по крайней мере, до тех пор, пока бактерии не решат, что им лучше убивать и пожирать своих хозяев-водорослей, чем оставаться в мирном сосуществовании. Этот вид бактериального предательства, иногда называемый "Джекил и Хайд", проявляется повсюду - от кишечника животных до открытого моря. Но раньше было неясно, как Roseobacter решают, что настал подходящий момент для убийства E. huxleyi.    Команда Варди подвергла вид Roseobacter, живущий вместе с E. huxleyi, воздействию химических веществ, взятых из водорослей, которые были либо молодыми и растущими, либо старыми и стагнирующими. Специалисты также ввели бактериям дополнительные дозы определенного химического вещества водорослей, сигнализирующего о вреде для здоровья. Изучение генов, активированных бактериями в разных экспериментах, показало, как и почему они переходят от дружбы к вражде.    Бактерии убивают своих водорослевых приятелей, когда подвергаются воздействию высоких концентраций серосодержащего химического вещества DMSP, обнаружили исследователи. С возрастом E. huxleyi выделяет все больше и больше DMSP. Это в конечном итоге побуждает его двуличных микробных партнеров пойти на преступление, убить своего стареющего хозяина и запустить свои гены для белков, захватывающих питательные вещества, и жгутиков, используемых для плавания - на полную мощность. Это стратегия "ешь и беги", - говорит Ноа Барак-Гавиш, микробиолог из ETH Zurich. "Вы съедаете все, что можете, а затем уплываете, чтобы избежать конкуренции... [и] найти альтернативных хозяев".    DMSP - не единственная фигура в этой смертоносной химической калькуляции. E. huxleyi может удовлетворить жажду крови своего товарища взяткой в виде бензоата - питательного вещества, которое может использовать Roseobacter, но не может большинство бактерий. Хотя теперь стало ясно, что побуждает бактерии убивать своих хозяев, их орудие убийства остается загадкой. Варди говорит, что у его группы есть некоторые догадки, которые необходимо проверить.    По словам Мэри Энн Моран из Университета Джорджии в Афинах, которая не принимала участия в исследовании, такие отношения могут стать ключевым фактором в контроле бума и спада массового цветения водорослей, если другие фитопланктон и бактерии имеют аналогичные отношения. Цветение водорослей может быть токсичным. Но они также "перерабатывают" огромное количество углекислого газа в биомассу и являются основным источником органического углерода в океане.    "Фитопланктон удерживает половину всего углерода на планете, и, вероятно, от 20 до 50 % того, что они удерживают... фактически попадает прямо к бактериям", - говорит она. Так что если подобные отношения контролируют потоки углерода в океане, " мы бы очень хотели это выяснить".

Анализ выявил сигнатуру противовирусного препарата молнупиравир в последовательностях SARS-CoV-2, изобилующих мутациями.    Молнупиравир действует путем внесения целого ряда мутаций в вирусный геном; это помогает избавиться от инфекции. Но исследование, опубликованное на сервере препринтов medRxiv в январе, более 13 миллионов последовательностей вируса SARS-CoV-2 позволило обнаружить последовательности, которые несут на себе отпечатки молнупиравира. Авторы исследования говорят, что полученные результаты позволяют предположить, что лечение молнупиравиром вызвало эволюцию вирусных линий, несущих многочисленные мутации, которые, по крайней мере в некоторых случаях, способны распространяться на других людей.    "Вопрос о том, должно ли это вызывать беспокойство, остается открытым", - говорит Джесси Блум, эволюционный вирусолог из Онкологического исследовательского центра Фреда Хатчинсона. Мутации в геноме SARS-CoV-2 могут помочь вирусу обойти иммунитет и стать более трансмиссивным, но большинство мутаций, скорее всего, навредят ему.    Молнупиравир был разработан фармацевтическим гигантом Merck и разрешен регулирующими органами в США и Великобритании в конце 2021 года, а в Австралии - в начале 2022 года. Клинические испытания, проведенные при поддержке компании, показали, что препарат - таблетки, принимаемые в течение пяти дней, - снижает количество госпитализаций и смертей у людей, подверженных риску тяжелой формы COVID-19.    Молнупиравир имитирует некоторые строительные блоки РНК, генетического материала вируса SARS-CoV-2. Препарат вносит в геном вируса мутации, которые в совокупности ухудшают репликацию SARS-CoV-2. Это приводит к заметному снижению уровня SARS-CoV-2 в инфицированных клетках человека и хомяков. Однако ученые допускают, что в редких случаях лечение молнупиравиром может не полностью уничтожить SARS-CoV-2, что позволит некоторым людям, принимавшим препарат, продолжать передавать вирус.    Эти опасения были в основном теоретическими, пока Райан Хиснер, школьный учитель из США, входящий в сплоченное сообщество наблюдателей за вариантами SARS-CoV-2, не начал замечать особые закономерности в данных секвенирования, полученных со всего мира: ряд линий несли гораздо больше мутаций, чем их ближайшие родственники. Большинство генетических изменений были вызваны молнупиравиром.    Проведенный исследователями анализ глобальных последовательностей показал, что распространенность подозрительных линий значительно возросла в 2022 году - первом году широкого применения молнупиравира. Кроме того, вероятность появления этих линий в данных секвенирования из стран, где препарат уже используется - США, Великобритании и Австралии - была гораздо выше, чем в данных из стран, не одобривших его, таких как Франция и Канада.    Там, где данные о последовательности вируса SARS-CoV-2 включали возраст человека, у которого был взят образец, как правило, обнаруживаемые линии происходили от пожилых людей, которые чаще принимают молнупиравир. А в Австралии, где молнупиравир был предварительно распределен по домам престарелых, исследователи выявили вирусную линию, несущую 25 мутаций, которая заразила по меньшей мере 20 человек, в основном в возрасте восьмидесяти и девяноста лет.    Среди линий, показавших влияние молнупиравира, несколько - включая австралийскую - были представлены несколькими последовательностями, что указывает на их способность к распространению. "Я бы сказал, что наша работа допускает возможность того, что эти вирусы смогут передаваться", - говорит участник исследования Тео Сандерсон, специалист по вычислительной биологии из Института Фрэнсиса Крика в Лондоне.    Доказательства, связывающие молнупиравир с последовательностями с большим количеством мутаций, являются "косвенными", говорится в заявлении компании Merck. "Авторы предполагают, что эти мутации были связаны с лечением молнупиравиром без доказательств того, что вирусные последовательности были выделены от пациентов, прошедших лечение".    Блум считает, что исследователи убедительно доказывают, что лечение молнупиравиром приводит к появлению некоторых высокомутировавших вирусов, способных распространяться. Но неясно, может ли это способствовать появлению новых вариантов коронавируса, или же это просто создание слабых вирусов, которые вряд ли смогут распространиться очень далеко. "SARS-CoV-2 уже генерирует множество мутаций даже в отсутствие медикаментозного лечения", - добавляет он.    Рустем Исмагилов, специалист по количественным биологическим исследованиям из Калифорнийского технологического института, считает, что это исследование подчеркивает необходимость быстро оценить любой риск, который представляет собой молнупиравир с точки зрения возникновения новых вариантов, и сопоставить его с преимуществами препарата. "Если мы играем в русскую рулетку, нам лучше знать свои шансы".    Сара Отто, эволюционный биолог из Университета Британской Колумбии, Канада, говорит, что эта статья - еще один удар по дальнейшему использованию молнупиравира. Она отмечает, что масштабное исследование, проведенное в Великобритании, показало, что препарат не влияет на количество госпитализаций и смертей. "Учитывая масштабные риски того, что этот мутаген быстрее производит новые варианты, включая варианты, уклоняющиеся от иммунитета, я обращаюсь к лидерам общественного здравоохранения призвать к глобальному прекращению использования молнупиравира ", - заявила Отто.