Ahli biologi telah menemui bukti bahawa virus mempunyai beberapa bentuk kecerdasan kolektif dan dapat mengenali "tanda" yang ditinggalkan oleh pesaing dan saudara mereka di dalam sel, dan untuk membimbing mereka ketika membuat keputusan, menurut sebuah artikel yang diterbitkan dalam jurnal Nature.
"Bakteriofag ini (virus yang menjangkiti bakteria) mengandung dua program tingkah laku. Satu membuat sel menghasilkan sejumlah besar salinannya sendiri dan melancarkan program pemusnahan diri di dalamnya, dan apabila yang kedua dihidupkan, ia bergabung ke dalam DNAnya dan masuk ke "bawah tanah yang dalam" dengan kemungkinan kebangkitan semula di masa depan, "jelas Nonia Pariente, ahli biologi molekul dan penyunting jurnal Nature Microbiology.
Askar perang abadi
Penyakit dan jangkitan bukanlah sesuatu yang hanya diderita oleh manusia dan makhluk multiselular - telah berlangsung perang berterusan untuk bertahan hidup antara bakteria dan virus selama beberapa ratus juta tahun. Jejak perang ini dapat dijumpai di mana-mana - setiap mililiter air laut mengandung hingga satu miliar "virus memerangi" - bakteria, dan sekitar 70% mikroorganisma laut dijangkiti mereka.
Lebih dari berbilion tahun evolusi, virus telah belajar untuk menarik perhatian sistem pertahanan mikroba, dan yang terakhir telah mengembangkan sejenis "antivirus" genetik, sistem CRISPR-Cas9, yang menemukan jejak DNA virus dalam genom mikroba dan memaksanya untuk membunuh diri untuk melindungi bakteria jiran. Virus bertindak balas terhadap "pertahanan evolusi" ini dengan membuat anti-antivirus yang menekan CRISPR-Cas9, dan perlumbaan senjata biologi berlanjutan.
Rotem Sorek dari Weizmann Institute of Science di Rehovot, Israel dan rakannya menemui satu lagi contoh "senjata" yang sangat menarik yang diciptakan oleh virus dengan mengkaji bagaimana bakteriofag phi3T, menjangkiti bacilli biasa (Bacillus subtilis), berfungsi.
Pada mulanya, saintis cuba memahami perkara yang sama sekali berbeza - bagaimana mikroba saling memberitahu tentang kehadiran virus dan bersiap sedia untuk menangkis serangannya. Para saintis percaya bahawa bakteria yang dijangkiti melepaskan molekul isyarat khas ke persekitaran yang memberi isyarat kepada mikrob lain di koloni mereka mengenai bahaya.
Video promosi:
Untuk menguji ini, Sorek dan rakan-rakannya menaikkan koloni bacilli, menjangkiti mereka dengan phi3T, dan kemudian menyaring cecair yang dilepaskan mikroba semasa jangkitan koloni. Ahli biologi menambahkan sebahagian daripada penyelesaian ini ke koloni bakteria baru, menunjukkan bahawa molekul isyarat yang dibebaskan oleh rakan mereka ke dalam media nutrien akan mempersiapkan mereka untuk serangan virus baru dan melindungi mereka dari jangkitan. Kenyataannya ternyata sama sekali berbeza.
Isyarat rahsia
Ternyata molekul protein pendek arbitrium yang diasingkan oleh ahli biologi dari larutan ini sebenarnya bertujuan untuk virus berkomunikasi antara satu sama lain, bukan bakteria, dan "pengarang" mereka bukan mikroba, tetapi tetamu mereka yang tidak diundang.
Molekul-molekul ini, seperti yang ditunjukkan oleh eksperimen ahli genetik Israel, menjadikan virus "beralih" dari satu program pembiakan ke yang lain. Di hadapan arbitrium, virus "masuk ke bawah tanah", memasukkan diri mereka ke dalam DNA bakteria, bukannya berkembang biak di dalamnya dan memusnahkan sel.
Peralihan program berlaku kerana arbitrium menyekat kerja protein virus AimR, yang bertanggung jawab untuk memulakan prosedur memperbanyak DNA virus dan melarutkan dinding bakteria.
Mengapa virus memerlukannya? Sistem isyarat ini, jelas para saintis, berfungsi sebagai sejenis kecerdasan kolektif virus, yang membolehkan mereka menyelaraskan tingkah laku mereka secara fleksibel. Apabila terdapat sedikit virus, lebih menguntungkan bagi mereka untuk membiak secara aktif, menjangkiti bakteria baru dan membunuhnya, tetapi lama-kelamaan terdapat terlalu banyak virus dan bakteria mula bertindak balas secara kolektif terhadap jangkitan, atau jumlah bacilli turun ke nilai yang sangat rendah.
Pada titik ini, virus beralih ke program jangkitan alternatif, menggunakan isyarat seperti arbitrium, dan "bersembunyi di khalayak ramai", menunggu peluang baru untuk jangkitan. Sorek mengatakan bahawa pasukannya telah menemui lebih dari seratus molekul lain yang serupa dengan arbitrium dan AimR dalam virus bakteriofag lain, menunjukkan bahawa banyak, atau bahkan semua, virus dapat "berkomunikasi" dengan jenisnya sendiri.
Ada kemungkinan sistem serupa ada pada virus yang menjangkiti manusia, dan kehadirannya dapat menjelaskan bagaimana HIV dan sejumlah retrovirus lain bersembunyi di dalam sel ketika berusaha mengusirnya dari tubuh. Sekiranya para saintis berjaya mencari molekul yang akan memaksa HIV untuk "menggali" sel selamanya dan tidak meninggalkannya, maka masalah memeranginya akan dapat diselesaikan.
