Вирусы-гиганты научились редактировать гены

Ученые выяснили, что аномально огромные вирусы-бактериофаги научились эффективно использовать систему CRISPR для поражения бактерий.

CRISPR — это уникальная методика точного редактирования генов, и наука уже нашла ей множество самых разных применений. Медики часто прибегают к ней, чтобы исследовать новые способы снизить риск развития заболеваний или исцелить тяжело больных пациентов. Однако теперь ученые выяснили, что человек — не единственное существо, вооруженное этим мощны инструментом.

Ученые обнаружили сотни новых гигантских вирусов, которые используют методы CRISPR, чтобы атаковать как бактерии, на которые они охотятся, так и конкурирующие с ними вирусы. Самое страшное заключается в том, что они живут в нашем кишечнике, и не только в нем.

Такие вирусы известны как бактериофаги, потому что охотятся на бактерии. Они известны медицине давно, но вот о существовании вирусов-гигантов наука узнала лишь недавно, поскольку традиционными тестами обнаружить их было невозможно. Исследователи говорят, что сами по себе эти вирусы настолько странные, что могут заставить ученых пересмотреть само определение «вирус». Внимательно изучая их, медики поняли, что на самом деле гигантские бактериофаги встречаются намного чаще, чем считалось изначально.

До сих пор ученые полагали, что крупные фаги (от 10 000 «букв» ДНК и больше) попадаются исключительно редко. Однако уже сейчас известны сотни таких вирусов, а самый длинный насчитывает последовательность из 716 000 букв. Учитывая, что некоторым вирусам хватает всего двух генов, этого их собрата можно считать настоящим колоссом.

Сама последовательность CRISPR стала известна благодаря бактериям — с ее помощью они защищаются от вирусов. Парадоксально, но вирусы смогли победить врага его же оружием. Судя по всему, гигантские фаги используют фрагменты CRISPR на самих бактериях, «взламывая» их защиту, а иногда и выделяют гены для уничтожения других вирусов.

Вирусы были открыты благодаря всеобъемлющей методике сбора ДНК, известной как метагеномика. С ее помощью ДНК микроорганизмов может быть секвенирована сразу после взятия образцов из естественной среды — а значит не нужно тратить время на лабораторное культивирование. Впрочем, человечество может многому научиться у вирусов. Теперь, когда мы знаем, что они превратили CRISPR в оружие для редактирования генов бактерий, их методы можно будет использовать для создания новых противобактериальных и даже противовирусных средств.