Вирусы в космосе эволюционировали и стали опаснее для бактерий

Учёные отправили бактериофаги (вирусы, поражающие бактерии) на Международную космическую станцию, чтобы изучить их поведение в условиях микрогравитации. Исследование, опубликованное 13 января в журнале PLOS Biology, показало, что взаимодействие вируса T7 с кишечной палочкой (E. coli) в космосе пошло по неожиданному пути.

Хотя заражение в невесомости поначалу замедлилось, фаги в итоге успешно атаковали бактерии. Полногеномное секвенирование выявило заметные различия в генетических мутациях как у вирусов, так и у бактерий по сравнению с контрольными образцами, оставшимися на Земле.

Космические фаги накопили мутации, потенциально усиливающие их заразность и способность связываться с бактериальными клетками. В свою очередь, бактерии E. coli с МКС мутировали, чтобы лучше защищаться от вирусов и выживать в условиях невесомости.

Дальнейший анализ ключевого для заражения рецептор-связывающего белка фага T7 выявил существенные отличия, вызванные микрогравитацией. Последующие эксперименты на Земле показали, что эти «космические» изменения сделали фаги более активными против штаммов E. coli, вызывающих инфекции мочевыводящих путей у людей и обычно устойчивых к T7.

Космос фундаментально меняет то, как фаги и бактерии взаимодействуют: заражение замедляется, и оба организма эволюционируют по иной траектории, чем на Земле. Изучая эти адаптации, мы получили новые биологические insights, которые позволили нам сконструировать фаги с гораздо более высокой активностью против устойчивых к лекарствам патогенов на Земле.

Исследование демонстрирует потенциал экспериментов на МКС для получения новых знаний об эволюции микроорганизмов, что может быть полезно как для освоения космоса, так и для борьбы с инфекционными заболеваниями на Земле.