Наука постоянно развивается, поэтому исследователям приходится учитывать то, как новые знания дополняют существующую картину. Иногда объяснения одного и того же явления противоречат друг другу, что приводит к спорам среди ученых. В статье, опубликованной в декабре 2023 года в Nature Communications, российские биологи вместе с коллегами из Японии, Китая и Тайваня описали строение бактериофага DT57C. Этот вирус поражает кишечную палочку, способную вызывать у человека инфекцию. Но семеро французских вирусологов, изучавших близкую тему, потребовали у журнала отозвать статью, что ее авторы назвали «необоснованной атакой». Нарушений научной этики в публикации так и не нашли, однако оппоненты написали критические комментарии, на которые ее авторы подготовили подробный ответ. Оба материала опубликованы в Nature Communications в разделе Matters Arising. Методология проведенного исследования, его выводы или аргументы могут вызвать полемику в научных кругах. Такая дискуссия порой оказывается очень полезной и стимулирует развитие обсуждаемого направления исследований. Кроме того, реакция научного сообщества становится дополнительным фильтром для поиска ошибок, неточностей, а иногда и фальсификации данных. Участниками такого спора стали вирусологи из ФИЦ Биотехнологии РАН, статья которых подверглась неожиданной критике. В декабре 2023 года вместе с коллегами из Китая, Японии и Тайваня они представили свою расшифровку трехмерной структуры вириона (вирусной частицы) бактериофага DT57C, Escherichia coli. Биологи из Франции, которые занимаются изучением родственных вирусов и ранее предложили свою модель заражения бактерий фагом T5, потребовали у журнала отозвать статью.

«Это самая странная история во всей моей научной карьере. Наши оппоненты пожаловались на заголовок и на то, что мы, обсуждая судьбу маленького фрагмента одного из белков вируса, высказали предположение, которое, с их точки зрения, противоречит модели, предложенной в их работе, которую мы процитировали. Французские коллеги оказались истово уверены в безупречном обосновании своей модели (которая, как это обычно и бывает с биологическими моделями, лишь основана на данных, но содержит элемент домысливания). Их уверенность была настолько крепка, что выразилась в неприятии даже намека на другие интерпретации, отличающиеся в деталях. Это напомнило мне ситуацию из романа Александра Дюма, где Арамис сказал Атосу, что собирается драться с Д’Артаньяном на дуэли из-за разногласий по одному теологическому вопросу. Но дуэль есть дуэль, и нам пришлось подвергнуть ответной критике модель наших коллег, хотя исходно мы не планировали этого делать так как, по нашему мнению, такого рода несовпадения должны мотивировать дружелюбное обсуждение и дальнейшую экспериментальную работу, а не ожесточенную полемику в печати», — комментирует этот случай Андрей Летаров, соавтор первоначальной статьи, доктор биологических наук, заведующий лабораторией вирусов микроорганизмов ФИЦ Биотехнологии РАН.

Журнал действительно может отзывать уже опубликованные статьи, если в них найдены грубые ошибки, манипуляция данными или сознательная неправильная интерпретация результатов. Ничего из этого редакция Nature Communications в статье не обнаружила, однако французские вирусологи все же решили «подвергнуть эту публикацию сомнению».

«По нашему мнению, то, как представлены некоторые данные, их интерпретация в биологическом контексте и сравнение с существующими работами, а также некоторые вводные положения неверны или противоречат научному консенсусу без четких обоснований такого несоответствия», — заявили авторы критической статьи, вирусологи под руководством Сесиль Брейтон из Института структурной биологии в Гренобле.

Неспособные размножаться и воспроизводить себя самостоятельно, вирусы-бактериофаги внедряют в бактериальную клетку свою наследственную информацию в виде ДНК или РНК. Так они заставляют бактерию производить детали для сборки новых копий вируса. Впрыскивание генома вируса в бактериальную клетку происходит через так называемый хвост бактериофага — специальную белковую трубчатую структуру. Российские ученые и их коллеги указывают, что C-концевой фрагмент белка TMP в хвосте бактериофага указывают на то, что этот «хвост» спонтанного выброса ДНК некоторыми частицами в растворе (это может случаться и без взаимодействия с клеткой-хозяином как своего рода ложное срабатывание) снова принимает изначальную форму. При этом фрагмент белка-рулетки (tape measure protein), закрывающий выход из канала, как-то «ухитряется» отойти в сторону (предположительно разделившись три субъединицы, прижимающиеся к стенкам канала), а потом вновь восстанавливается на прежнем месте в уже пустой частице вируса.

InScience

Исследователи предположили, что такой необычный механизм может иметь какую-то функцию и в «боевом» режиме, когда высвобождение ДНК инициируется контактом с рецептором на поверхности бактерии. Французские ученые считают, что этот вывод противоречит механизму, описанному в их работе. Кроме того, он сделан на основе изучения образцов, среди которых было 20% «пустых», уже впрыснувших свою ДНК фагов, а это необычно (по мнению французских исследователей) высокий процент. Также вопрос, возникший у французских вирусологов, касался того, откуда берется энергия на возвращение «хвоста» в его первоначальное состояние после прокалывания стенки клетки и введения ДНК. Однако российские ученые и их коллеги не видят проблем ни в проценте пустых частиц, тем более в препарате, который для исследования на криоэлектронном микроскопе пересылали из России в Японию, ни необходимости в дополнительной энергии для этого процесса, так как сворачивание белков чаще вызывает выделение энергии, а не затрачивает ее. Российские ученые и их коллеги в ответной публикации пояснили, что они лишь описали работу «хвоста» в растворе, а потому не считают этот механизм единственно возможным в случае с живыми клетками бактерий. Им, однако, близка гипотеза, что С-концевой фрагмент TMP может принимать участие в двухфазном входе ДНК в клетку, который описан для близкородственного фага Т5. Но, чтобы проверить эту гипотезу и уточнить общий механизм работы белка TMP в ходе инфекции, нужны дальнейшие исследования. Французские вирусологи посчитали, что высокий процент «пустых» фагов мог оказаться артефактом — так называют ошибочный результат, который мог появиться из-за недостатков методологии. Однако российские ученые и их коллеги возразили, что во время работы разделили частицы «пустых» и «полных» фагов и убедились, что у «пустых» в капсиде, где должна храниться генетическая информация, не было ДНК. Также у них не было белка TMP, который перекрывает канал до того, как ДНК вводится в бактериальную клетку. Один из рецензентов научного журнала, который проверял статью перед публикацией, предположил, что ДНК могла выйти из капсидов наружу из-за того, что они повреждены. Чтобы исключить эту возможность, российские ученые и их коллеги приложили девять дополнительных томограмм, а не одну (в чем их обвинили оппоненты). Помимо этого основного пункта разногласий, французские коллеги высказали несколько технических претензий, касающихся способа размещения данных и цитирования литературы в исходной статье, на большинство которых авторами исходной публикации были даны подробные ответы.

«Обвинения в нарушениях не имели под собой оснований. Несмотря на гнев моих соавторов, я пытался договориться с руководительницей научной группы Сесиль Брейтон и вместе организовать научный онлайн-семинар, где мы могли бы обсудить все возникшие вопросы. Увы, этого сделать не удалось, поэтому после трех или четырех раундов правок журнал опубликовал как претензии, так и наши ответы на них. Мы считаем, что наши результаты не противоречили данным из публикации Линарэ. Однако в свете новых данных сама механистическая модель Линарэ и его коллег может потребовать дополнения или уточнения, но в любом случае для этого потребуется дальнейшая экспериментальная работа», — заключил соавтор первоначальной статьи Андрей Летаров.