Вирус был выделен из образцов, взятых из туш зебр, умерших от сибирской язвы в национальном парке Этоша, Намибия. Бактерия сибирской язвы, Bacillus anthracis, образует споры, которые сохраняются в почве в течение длительного времени. Зебры заражаются, когда собирают споры во время выпаса; бактерии размножаются, и когда животное умирает, они образуют споры, которые возвращаются в почву по мере разложения туши.В то время как сибирская язва вызывается бактерией, которая вторгается и убивает своего животного-хозяина, бактериофаги, буквально «пожиратели бактерий» — это вирусы, которые вторгаются и убивают бактериальных хозяев.
Первое, что заметила команда, это то, что вирус был ненасытным хищником бактерии сибирской язвы, сказала Холли Ганц, научный сотрудник Центра генома Калифорнийского университета в Дэвисе и первый автор статьи.Они также заметили, что новый вирус, названный фагом Bacillus Tsamsa, необычайно большой, с гигантской головой, длинным хвостом и большим геномом, что делает его одним из крупнейших известных бактериофагов.
Цамса заражает не только B. anthracis, но и некоторые близкородственные бактерии, в том числе штаммы Bacillus cereus, которые могут вызывать пищевое отравление. Секвенирование генома позволило исследователям идентифицировать ген лизина, фермента, который вирус использует для уничтожения бактериальных клеток, который потенциально может использоваться в качестве антибиотика или дезинфицирующего агента.
Бактериофаги часто очень специфичны для определенного штамма бактерий, и когда они были впервые обнаружены в начале 20 века, они проявили большой интерес как противомикробные средства. Но открытие пенициллина и других антибиотиков затмило лечение фагами на Западе, хотя исследования продолжались в Советском Союзе.«Из-за растущей обеспокоенности по поводу устойчивости к антибиотикам и супербактерий люди возвращаются, чтобы посмотреть на фаги», — сказал Ганц.
Одним из преимуществ бактериофагов является то, что, поскольку они очень специфичны, они потенциально могут поражать только «плохие» бактерии, оставляя полезные бактерии невредимыми. Кроме того, фаги эволюционируют вместе с хозяином и обладают потенциалом преодоления бактериальной резистентности, сказал соавтор Йохен Клумпп из Института питания, питания и здоровья ETH Zurich.Ганц начал работу в качестве научного сотрудника в группе под руководством Уэйна Гетца, профессора экологических наук, политики и менеджмента Калифорнийского университета в Беркли и Университета Квазулу-Натал, Южная Африка. Секвенирование генома фага было проведено в Калифорнийском университете в Дэвисе после того, как Ганц присоединился к лаборатории профессора Джонатана Эйзена.
Ганц сказала, что она надеется, что публикация информации о последовательности фага позволит другим исследователям продолжить исследования и потенциально разработать приложения для фага и его белков.«Вы можете использовать его для обнаружения бациллы сибирской язвы или B. cereus; использовать его как альтернативу антибиотикам или как часть дезинфицирующего средства», — сказала она.