Způsob fungování takzvaného bakteriofágu, tedy viru, který se množí v bakteriálních buňkách, popsal výzkumný tým Pavla Plevky z institutu CEITEC Masarykovy univerzity. Vědci podrobně popsali strukturu a replikační cyklus bakteriofága JBD30, který ničí bakterie způsobující u lidí s oslabenou imunitou nebo chronickým onemocněním vážné infekce. V tiskové zprávě o tom informovala mluvčí institutu Halina Jílková.
„Fág JBD30, který studovali strukturní virologové, infikuje lidskou patogenní bakterii Pseudomonas aeruginosa, která způsobuje infekce dýchacích a močových cest a u lidí s oslabenou imunitou nebo u chronicky nemocných například cystickou fibrózou vyvolává závažné infekce,“ uvedla Jílková.
Částici JBD30 tvoří hlavička a bičík, který má tvar dlouhé trubičky a na konci je vybavený háčky. Ty umožňují viru zachycení na tenkých vláknech bakterií, takzvaných pilech, s jejichž pomocí se bakterie posunují po povrchu.
„Bakterie se pomocí pilů pohybují, zkoumají své okolí a tvoří biofilm. Střídavé zatahování pilů je pro pohyb bakterií zásadní, čehož fág JBD30 chytře využívá. Pomocí háčků na konci bičíku se fág přichytí na pilus a počká, až si ho bakterie k sobě sama přitáhne,“ popsala hlavní autorka výzkumné práce Lucie Valentová.
Díky tomuto přitažení fág přistane na povrchu bakterie podobně jako kosmický modul na Měsíci. Pomocí proteinů, které vypustí z konce bičíku, si vytvoří kanál skrz buněčnou stěnu bakterie a tím vpraví svůj genetický materiál dovnitř buňky.
DNA viru převezme kontrolu nad bakteriální buňkou a využije ji pro vlastní kopírování a k tvorbě nových fágů.
„Podařilo se nám vyfotit, jak se uvnitř buněk sestavují nové fágové částice. Hlavičky fága se nejdříve seskládají v nezralé formě a pak se naplní DNA nesoucí fágovou genetickou informaci. K naplněným hlavičkám se posléze připojí bičíky, které se sestavily nezávisle,“ uvedl Pavel Plevka.
Nakonec fág začne produkovat enzymy, které zevnitř narušují buněčnou stěnu bakteriální buňky, až dojde k jejímu výbuchu. Způsob, jakým JBD30 ničí buňky, se tak velmi liší od způsobu, jakým na bakterie působí antibiotika, která blokují důležité funkce bakteriálních buněk. Fág tak dokáže zničit i buňky, které si jsou vůči antibiotikům odolné.
Poznatky vědců z CEITEC by tak mohly přispět k léčbě pomocí fágů tam, kde antibiotika proti bakteriální nákaze nefungují.
