Піоцін-Р1 – вірус-камікадзе
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Вірус типу піоцін-Р1, потрапляючи на живу клітину бактерії, проколює її оболонку гострим стрижнем, вбиває бактерію і вмирає сам. Війна між вірусами і бактеріями вічна і нескінченна, і завжди в цій війні віруси уособлюють «сили зла». Типи вірусів, що паразитують на бактеріях, біологи називають бактеріофагами. Їх існує безліч видів різної складності. Як правило, всі вони складаються з головки, в якій міститься молекула нуклеїнової кислоти, хвоста і фібрил – вусиків на кінці хвоста. Цими фибриллами вірус і тримається за бактерію.
Усередині хвоста проходить стрижень з отвором. А оточений хвіст особливим чохлом, який вміє скорочуватися в довжину. У момент скорочення чохла стрижень проколює поверхню клітини, нуклеїнова кислота через отвір потрапляє в бактерію, після чого всередині бактерії «народиться» новий вірус.
Але у бактеріофага піоцін-Р1 взагалі немає головки і відсутня нуклеїнова кислота. (По всій видимості, це єдина відома на сьогоднішній день жива «істота», в якій немає РНК або ДНК). Як цей вірус зберігає спадкову інформацію і яким чином розмножується, поки зовсім незрозуміло.
У цього вірусу є тільки хвіст з фібрилами, тому його і називають «дефектний бактеріофаг». Життя бактеріофага просте і разом з тим загадкове. Він прикріплюється до оболонки бактерії, пробиває її стрижнем і… гине. Разом з ним гине і бактерія. Навіщо це потрібно вірусу? На це питання поки немає відповіді.
Після тривалих досліджень вчені прийшли до висновку, що в основі єдиного руху, який здійснює піоцін-Р1 у своєму житті, лежить скорочення хвостового чохла. Його вивчення проводилося декількома методами. За допомогою електрофорезу визначили білковий склад чохла. Великої різноманітності дослідники не виявили. Виявилося, що він складається всього з одного-єдиного типу білка. Але в чохлі виявили АТФ. Зазвичай це з’єднання є універсальним джерелом енергії для біологічних процесів. Але в складі чохла АТФ виконує структурну функцію: допомагає утримувати чохол в розтягнутому стані.
У момент скорочення він поводиться, як пружна пружина, але не розтягується, а, навпаки, стискується приблизно в половину довжини. Стрижень всередині хвоста свої розміри не змінює, і його кінець проколює клітину. Так працює найпростіший м’яз в світі.
Рентгеноструктурний аналіз і метод оптичної дифракції дозволили зробити висновок про розташування білкових субодиниць в самому чохлі. Сам чохол являє собою стопку химерно вирізаних дисків. У кожному чохлі 34 диска, в кожному диску по 6 білкових субодиниць, всього 204. Якщо подивитися збоку на цю витончену архітектурну споруду, створену природою, то по висоті чітко видно спіральне укладання субодиниць в пелюстках дисків відносно один одного…
Автор: Павло Чайка, головний редактор журналу Пізнавайка
При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв'язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/питання/пропозицію можете написати на мою пошту pavelchaika1983@gmail.com або у Фейсбук.