Морські одноклітинні захищають себе від гігантських вірусів за допомогою вірофагів.
Як ми знаємо, віруси не можуть жити без клітини: вони не можуть розмножуватися самі по собі, у них немає для цього ні молекулярних інструментів, ні обміну речовин, який забезпечував би їх енергією.
Все, що вірусу потрібно, він бере у господаря - і ось ми бачимо, як господарська клітина замість того, щоб синтезувати свої білки, синтезує білки вірусу, розмножує його ДНК або РНК, і як в клітці з'являються все нові і нові вірусні частинки, які виходять назовні, як би відмовляючись від зовнішньої клітинної мембрани. Часто трапляється так, що клітина просто лопається через величезну кількість вірусних копій, які встигли в ній наплодитися.
Але вірусів на світі дуже і дуже багато, і легко можна уявити, що деяким з них доводиться конкурувати один з одним. І ось тоді спрацьовує правило «ворог мого ворога - мій друг», тобто один з вірусів допомагає їх спільному господарю перемогти іншого. Саме такі вірусні бої розігруються в клітці джгутикового одноклітинного Cafeteria roenbergensis, якого можна знайти в морях і океанах по всій землі. (Родова назва - Cafeteria - ці найпростіші отримали завдяки дуже великій ролі, яку вони грають в морських харчових ланцюжках: самі харчуючись бактеріями, «кафетерії» служать їжею безлічі інших найпростіших і дрібних безхребетних.) На C. roenbergensis нападає гігантський вірус CroV, геном якого кодує сотні білків - після впровадження CroV в клітку в ній формуються справжні вірусні фабрики з безліччю ферментів, які збирають частинки вірусу.
Але водночас «господарсько-паразитична» діяльність CroV привертає увагу іншого вірусу - так званого мавірусу, який паразитує на самому CroV. Мавірус забороняє CroV витрачати клітинні ресурси на самого себе, крім того, він використовує деякі білки «великого» вірусу в своїх цілях, так що тепер замість частинок CroV в клітці з'являються частинки мавірусу. Гостроти конфлікту додає те, що мавірусу для розмноження необхідний «гігант» CroV.
У недавній статті в Nature Маттіас Фішер (Matthias G. Fischer) і Томас Хакл (Thomas Hackl) з Інституту медичних досліджень Товариства Макса Планка описують деякі подробиці взаємин CroV, що паразитує на ньому мавіруса і одноклітинного C. roenbergensis.
Як і багато інших вірусів, мавірус здатний вбудовуватися в господарську ДНК, при цьому він не змушує господаря ні синтезувати вірусні білки, ні копіювати вірусний геном і взагалі нічим не нагадує про своє існування. Але якщо в C. roenbergensis зі «сплячим» мавірусом в геномі підселиться вірус CroV і почне розмножувати себе, то мавірус «прокинеться» і теж почне активно розмножуватися. Причому на перших порах мавірус не заважає CroV: вони обидва подвоюють свої геноми, будують вірусні частинки, і для клітини все закінчується сумно - вона руйнується. Але тепер у тому середовищі, де живе конкретна популяція C. roenbergensis, з'явилися відразу два активних віруси. Мавірус може проникати в клітини одночасно з CroV, і ось тут вже CroV розмножуватися не вийде: мавірус йому це заборонить.
Насправді, мавірус - не єдиний приклад подібного надпаразитизму. Віруси, які використовують інші віруси, називаються вірофагами, і всі відомі на сьогодні вірофаги спеціалізуються саме на гігантських вірусах - серед великого (за вірусними мірками) набору білків, який під час еволюції придбали гігантські віруси, є й такі, що необхідні вірофагам для розмноження. Кілька місяців тому ми писали, що у вірусів-гігантів начебто навіть вдалося знайти систему захисту від вірофагів, і що захист цей вони нібито запозичили у бактерій. (Втім, з тим, що віруси «позичили» бактеріальний імунітет, погодилися далеко не всі дослідники.)
Однак у випадку з мавірусом і CroV цікавіше інше - те, що мавірус для більш ефективного використання CroV об'єднав зусилля з одноклітинним господарем. Для одноклітинної появи гігантського CroV завжди закінчується загибеллю, так що мавірус, який вміє «засипати», виглядає більш приємним (якщо можна так сказати) паразитом. З іншого боку, для самого мавіруса теж вигідніше вміти «спати» в клітинному геномі - тому що йому в будь-якому випадку для розмноження потрібен CroV, і чи не краще його почекати прямо всередині C. roenbergensis.
Звичайно, одиничну клітку зі «сплячим» мавірусом, в яку проник ще й CroV, вже ніщо не врятує, але на рівні популяції в цілому вигода очевидна: вірофаг мавірус захистить C. roenbergensis від безконтрольного розмноження CroV. Можна сказати, що мавірус став чимось на зразок своєрідної імунної зброї одноклітинних. В даному випадку «імунний» - лише метафора, і до справжнього імунітету взаємини вірофагу і C. roenbergensis не мають відношення - хоча не будемо забувати, що деякі віруси, які давним-давно осіли в геномі ссавців, зуміли таки стати в нагоді «справжньому» імунітету.