Литические фаги путешествуют на бактериях, которые перемещаются вместе с гифами грибов

Неспособные к самостоятельному движению микроорганизмы часто перемещаются в пространстве «верхом» на подвижных организмах и таким образом переселяются в новые местообитания. Ученые из Германии показали, что литические фаги могут перемещаться вместе с бактериями, которые, в свою очередь, двигаются с помощью гиф грибов.

Авторы исследования воссоздали искусственную «транспортную систему», в которой бактериальные клетки Pseudomonas putida KT2440 перемещаются по гифам гриба Pythium ultimum, а вместе с бактериями движутся и фаги T4. Бактерии P. putida находились в одной из двух областей агара и могли перемещаться в другую область, отделенную воздушной щелью, только с помощью грибных гиф. На вторую область агара были высажены клетки естественного хозяина фага T4 — Escherichia coli.

Исследователи использовали два штамма P. putida — клетки дикого типа и штамм, лишенный жгутика и потому неподвижный (ΔfilM). Частицы фага T4 одинаково успешно адсорбировались на клетках обоих штаммах, но преодолевать воздушную щель могли только бактерии дикого типа.

Фаги T4 сами по себе не могут преодолеть воздушную щель. Скорость перемещения частиц фагов вместе с бактериями, которые движутся с помощью гиф гриба, рассчитывали, исходя из разницы в числе бляшек на агаре. По подсчетам авторов работы, одна бактериальная клетка переносила в среднем 0,6 бактериофагов.

Перемещение клеток P. putida дикого типа вместе с T4 увеличивало приспособленность клеток к новой среде обитания. В первый день происходил активный лизис клеток E. coli перемещенными фаговыми частицами. Таким образом, литические фаги, прибывшие во вторую область агара, освобождали жизненное пространство и ресурсы для клеток P. putida и тем самым обеспечили своему «транспорту» преимущество.

Авторы работы заключают, что искусственные экосистемы из нескольких хорошо изученных микроорганизмов, которые легко контролировать, могут служить моделью для исследования процесса инвазии новых видов.