Биологи обнаружили неизвестные вирусоподобные частицы внутри мшанок

Симбиотические бактерии живут внутри некоторых видов мшанок, помогая им «делать» личинки безвкусными для рыб и обеспечивая таким образом повышенную выживаемость потомства. Пытаясь выяснить, чем выгоден такой симбиоз взрослому организму-хозяину, исследователи из Санкт-Петербургского государственного университета сделали неожиданное открытие: в колониях мшанок Bugula neritina с восточного побережья США и в австралийской Paralicornia sinuosa они нашли нечто, похожее на вирусные частицы.

У бактерий американского вида микроскопические частицы по форме напоминали эритроциты, а их австралийские «коллеги» были больше похожи на морских ежей и представляли собой сферы из тонких полых цилиндров с общим центром. Ученые назвали их «ежиками в тумане», обратив внимание на то, что они похожи на описанные в 2014-м году системы MACs (metamorphosis associated contractile structures), которые обитают внутри морских бактерий Pseudoalteromonas luteoviolacea. MACs имеют общее с вирусами бактерий происхождение и по сути представляют собой батарею из сократимых фаговых хвостов, направленных во все стороны.

«Когда свободноплавающая личинка червя Hydroides elegans касается биопленки Pseudoalteromonas, находящиеся в последней «ежики» выстреливают и инъецируют в клетки личинки белок, который заставляет личинку превратиться в сидячую взрослую особь», – рассказывает д.б.н. Андрей Летаров, заведующий лабораторией вирусов микроорганизмов Института микробиологии им. С.Н. Виноградского.

Американские «ежики» огромные и неупорядоченные, австралийские – аккуратно структурированы в небольшие шарики, но в целом обе системы очень похожи. При этом их роль в жизненном цикле мшанок пока остается непонятной. Известно, что мшанки вида Bugula neritina передают бактерии, а вместе с ними и вирусы, своим личинкам, при этом не все бактерии «уходят» из материнского организма. Те, что остаются, размножаются в больших количествах и вырабатывают токсичные метаболиты, становясь потенциальной угрозой для организма хозяина.

«Возможно, обнаруженные нами вирусоподобные частицы разрушают эти оставшиеся бактерии, регулируя их количество в мшанке», – комментирует д.б.н. Андрей Островский, руководитель исследования, профессор кафедры зоологии беспозвоночных СПбГУ.

В ближайшее время ученые собираются провести секвенирование генома бактерий, содержащих эти частицы, чтобы найти генетическую информацию, отвечающую за их формирование. А поскольку вырастить бактерии мшанок в лаборатории пока не удавалось, а собрать образцы в природе мешают связанные с пандемией ограничения, питерские биологи намерены искать аналогичные структуры у мшанок, обитающих в Белом море.