Бактерии в нас живут полной жизнью и даже ведут войну — за место в кишечнике. В этой войне они используют, среди прочего, «отравленные телескопические гарпуны» — систему инъекции T6SS, о которой мы недавно уже писали. T6SS — это две белковые трубки, вложенные одна в другую. Внутри — токсин. Снаружи торчит «антенна» — комплекс, который неким образом обнаруживает цель. Когда система срабатывает, то «стреляет» ядовитым стержнем в направлении противника. Снаряд пробивает клеточную стенку и вызывает гибель чужого организма.
Биологи из Чикаго исследовали Bacteroides fragilis — рядового обитателя нашего кишечника. Эта бактерия отличается высокой агрессивностью по отношению не только к другим видам, но и родственным штаммам. В конфликтах с соседями палочка широко применяет систему T6SS.
Штаммы с вариантами GA1 и GA2 не столь воинственны: какие-то практически не открывают огня по соперникам, а некоторые и вовсе не синтезируют сами гарпуны. Но тем не менее вполне процветают. Этим-то и заинтересовались чикагские исследователи.
Бактерии, даже разных штаммов и видов, постоянно обмениваются друг с другом генетическим материалом. А генетические последовательности, кодирующие гарпуны типа GA1, самые распространённые в обмене между клетками B. fragilis.
Учёные подсадили в бактерий, у которых есть только GA3, плазмиды, кодирующие GA1, и посмотрели, что будет. Модифицированные бактерии перестали стрелять по собратьям. А бактерии, которым досталось по две копии GA1, и вовсе бросили вооружаться. Изучение их геномов показало, что элементы, содержащиеся в GA1, подавляют сборку оружейных комплексов.
Затем учёные взяли шесть мышей со стерильным кишечником, и заселили их в пропорции 1:1 «дикими» GA-3 штаммами и модифицированными GA1. И снова посмотрели, что будет. Экспериментаторы ожидали увидеть быструю и жестокую схватку, которая закончится полной победой агрессивного штамма GA3.
Но вместо этого они стали свидетелями его полного разгрома. Через две недели GA3-штамм перестал обнаруживаться в кале четырёх мышей, а ещё через две пропал и из кишечников остальных двух. Биологи поискали в мышиных экскрементах «снаряды», белок HcpGA3, но ничего не нашли.
Судя по всему, безоружный штамм просто внедрил ген GA1 в своих противников, тем самым разоружив их. Авторы отмечают, что синтез T6SS весьма затратный. Может быть, безоружный штамм просто здорово сэкономил на гарпунных комплексах со всеми их базальными пластинками, тяжеловесными белковыми стержнями, антеннами и токсинами — и победил за счёт каких-то других инструментов.
Авторы пишут, что на конкуренцию бактерий в кишечнике влияет множество факторов, поэтому свести всё исключительно к влиянию переноса генов нельзя. Мыши жили все вместе, и это позволяет рассматривать эксперимент не как шесть отдельных битв между GA1- и GA3-штаммами, а шесть схваток в рамках одного сражения.
Дело в том, что эти грызуны имеют обыкновение есть фекалии друг друга. А значит, могло случиться так, что победа GA1 в эксперименте может быть следствием особенно удачного стечения обстоятельств для этого штамма в одной или двух мышах, которая затем позволила «разоружителям» задавить противника числом, отправляя новые и новые полки в кишечники остальных мышей, где продолжались бои. По крайней мере, то, что в двух случаях из шести на победу у GA1-штамма ушло в два раза больше времени, позволяет и такую интерпретацию событий.
