Ученые впервые использовали языковые нейросети, чтобы создать геномы жизнеспособных бактериофагов. Взяв за основу код одного природного вируса, алгоритм спроектировал 16 новых вирусов, которые успешно уничтожили кишечную палочку.
Американские микробиологи выяснили, что невесомость на МКС заставляет вирусы-бактериофаги вырабатывать мертвую хватку. Чтобы выжить в условиях, где встреча с жертвой происходит редко и случайно, вирусы приобрели мутации, позволяющие им мгновенно прикрепляться к бактериям.
Сотрудники Стэнфордского университета взяли алгоритм, тренированный на геномах вирусов-бактериофагов числом более двух миллионов. Алгоритм должен был сконструировать новый фаг, основанный на вирусе ΦX174, который инфицирует бактерии кишечной палочки.
Бактерии, как и мы, умеют защищаться от вирусов. Обычно тут сразу вспоминают систему CRISPR/Cas, которая есть у самых разных бактерий в самых разных вариантах и которую так ловко научились использовать в биотехнологии.
Бактериофаги — вирусы, которые заражают бактерии, — приобрели множество хитроумных адаптаций к жизни внутри клетки. Джамбо-фаги среди них выделяются рекордными размерами — как вирусной частицы, так и генома.
Бактерии страдают от вирусов, но за миллионы лет страданий они изобрели множество способов защититься от вирусной атаки (один из самых знаменитых – молекулярно-генетическая система CRISPR). В то же время бактерии постоянно конкурируют друг с другом.
Недавно исследовательская группа под руководством Тревора Литгоу собрала образцы из водных резервуаров Вурунтьери и обнаружила в них два подтипа бактериофага Merri-merri-uth nyilam marra-natj (MMNM), который инфицирует бактерию Klebsiella pneumoniae.
Самый известный сейчас генетический редактор – это CRISPR/Cas: молекулярная машина режет клеточную ДНК в определённом месте, чтобы клетка включила свои ДНК-ремонтные механизмы и заделала дефект.
Даже в компактных геномах вирусов встречаются паразитарные участки — так называемый эгоистичный генетический материал. Как правило, такие последовательности нуклеотидов кодируют только специальные белки для собственной имплантации в геном потомков своего хозяина.
Ученым из Северо-Западного университета удалось модифицировать геном бактериофагов таким образом, чтобы те проникли в сверхустойчивую к антибиотикам синегнойную палочку и уничтожили ее изнутри.