Naukowcy opracowali mapę molekularną Bas63, wirusa infekującego bakterie E. coli — odkrywanie nieoczekiwanych powiązań z wirusami, które istniały przed pojawieniem się życia wielokomórkowego. Badanie opublikowane w czasopiśmie Science Advances rzuca światło na potencjał bakteriofagów jako alternatywy dla antybiotyków i podkreśla ich głęboką historię ewolucyjną.
Odrodzenie terapii fagowej
Bakteriofagi, czyli wirusy selektywnie infekujące bakterie, zyskują coraz większą uwagę jako rozwiązanie problemu rosnącej oporności na antybiotyki. W przeciwieństwie do antybiotyków o szerokim spektrum działania, fagi selektywnie zabijają docelowe bakterie, nie uszkadzając komórek ludzkich ani zwierzęcych. Ta precyzja czyni je obiecującymi kandydatami do „terapii fagowej”, metody leczenia zyskującej popularność w walce z lekoopornymi infekcjami.
Odkrywanie struktury Bas63
Korzystając z mikroskopii krioelektronowej, naukowcy z Uniwersytetu Otago dokładnie zmapowali strukturę Bas63, członka rodzaju Felixounavirus. Wirus, podobnie jak wszystkie Caudoviricetes (najpowszechniejsze wirusy na Ziemi), infekuje bakterie za pomocą złożonej struktury ogona. Szczegółowy rysunek ogona Bas63 pokazuje, jak funkcjonuje on podczas infekcji, co jest kluczowym krokiem w optymalizacji fagów do zastosowania terapeutycznego.
Starożytne połączenia wirusowe
Analiza strukturalna ujawniła nieoczekiwane podobieństwa między Bas63 a odlegle spokrewnionymi wirusami. Powiązania te wskazują na starożytną relację ewolucyjną sięgającą miliardy lat wstecz, do ery poprzedzającej pojawienie się życia wielokomórkowego. Naukowcy od dawna podejrzewali, że badania strukturalne wirusów mogą skuteczniej ujawnić odległe powiązania niż sama analiza DNA.
Poza medycyną
Konsekwencje wykraczają daleko poza zastosowanie medyczne. Bakteriofagi mogą również zwalczać biofilmy w warunkach przemysłowych (przemysł spożywczy, wodociągi) i chronić uprawy przed patogenami bakteryjnymi. Same dane 3D – pokazujące unikalne połączenia trzewno-kołowe wirusa, białka heksameryczne i włókna ogona – mogą zainspirować artystów, animatorów i pedagogów.
Żywe skamieniałości
„Kiedy patrzymy na strukturę bakteriofaga, patrzymy na żywe skamieniałości, pierwotne starożytne stworzenia” – powiedział dr James Hodgkinson-Bean, główny badacz projektu. „Jest w tym coś naprawdę pięknego”. Odkrycia te podkreślają znaczenie biologii strukturalnej w zrozumieniu ewolucji wirusów i wykorzystaniu ich potencjału w szerokim zakresie zastosowań.
Bakteriofagi stanowią potężne, naturalne rozwiązanie pojawiających się zagrożeń w medycynie, rolnictwie i przemyśle, a ich starożytne pochodzenie zapewnia wyjątkowe okno na historię życia na Ziemi.
