Пиоцин-Р1 – вирус-камикадзе

Вирус типа пиоцин-Р1, попадая на живую клетку бактерии, прокалывает ее оболочку острым стержнем, убивает бактерию и умирает сам. Война между вирусами и бактериями вечна и бесконечна, и всегда в этой войне вирусы олицетворяют «силы зла». Типы вирусов, паразитирующих на бактериях, биологи называют бактериофагами. Их существует бесчисленное множество видов различной сложности. Как правило, все они состоят из головки, в которой заключена молекула нуклеиновой кислоты, хвоста и фибрилл — усиков на конце хвоста. Этими фибриллами вирус и держится за бактерию.

Внутри хвоста проходит стержень с отверстием. А окружен хвост особым чехлом, который умеет сокращаться в длину. В момент сокращения чехла стержень прокалывает поверхность клетки, нуклеиновая кислота через отверстие попадает в бактерию, после чего внутри бактерии «родится» новый вирус.

Но у бактериофага пиоцин-Р1 вообще нет головки и отсутствует нуклеиновая кислота. (По всей видимости, это единственное известное на сегодняшний день живое «существо», в котором нет РНК или ДНК). Как этот вирус хранит наследственную информацию и каким образом размножается, пока совершенно непонятно.

У этого вируса есть только хвост с фибриллами, поэтому его и называют «дефектный бактериофаг». Жизнь бактериофага проста и вместе с тем загадочна. Он прикрепляется к оболочке бактерии, пробивает ее стержнем и… погибает. Вместе с ним гибнет и бактерия. Зачем это нужно вирусу? На этот вопрос пока нет ответа.

После длительных исследований ученые пришли к выводу, что в основе единственного движения, которое совершает пиоцин-Р1 в своей жизни, лежит сокращение хвостового чехла. Его изучение проводилось несколькими методами. При помощи электрофореза определили белковый состав чехла. Большого разнообразия исследователи не обнаружили. Оказалось, что он состоит всего из одного-единственного типа белка. Но в чехле обнаружили АТФ. Обычно это соединение является универсальным источником энергии для биологических процессов. Но в составе чехла АТФ выполняет структурную функцию: помогает удерживать чехол в растянутом состоянии.

В момент сокращения он ведет себя, как упругая пружина, но не растягивается, а, наоборот, сжимается примерно в половину длины. Стержень внутри хвоста своих размеров не меняет, и его конец прокалывает клетку. Так работает самая простая мышца в мире.

Рентгеноструктурный анализ и метод оптической дифракции позволили сделать вывод о расположении белковых субъединиц в самом чехле. Сам чехол представляет собой стопку причудливо вырезанных дисков. В каждом чехле 34 диска, в каждом диске по 6 белковых субъединиц, всего 204. Если посмотреть сбоку на это изящное архитектурное сооружение, созданное природой, то по высоте четко видна спиральная укладка субъединиц в лепестках дисков относительно друг друга…