Ученые обнаружили наследственную память у бактерий
Исследователи University of Texas выяснили, что бактерии способны использовать «память», основанную на железе, чтобы применять тактики для достижения устойчивости к антибиотикам и для образования бактериальных ройков (миллионы бактерий собираются на одной поверхности).
Согласно опубликованной на портале EurekAlert информации, открытие имеет потенциал применения для предотвращения и борьбы с бактериальными инфекциями и преодоления устойчивости бактерий к антибиотикам.
Исследователи установили, что клетки E. coli сохраняют "память" о предыдущем опыте роения, ассоциируя этот опыт с уровнями доступного железа внутри клетки. Роение, процесс, при котором бактерии перемещаются по поверхности вместе, связан с формированием такой памяти. Учитывая важную роль железа в жизнедеятельности клеток, эта память, основанная на уровне железа, может предоставить бактериям преимущество, помогающее им реагировать на различные стрессовые ситуации, такие как борьба с антибиотиками и образование биопленок.
Исследование, проведенное с помощью более 10 000 анализов роевой активности отдельных клеток, показало, что бактериальные клетки сохраняют информацию о своем опыте в виде уровня клеточного железа. Эта "железная" память присутствует у планктонных клеток, но акт роения усиливает ее влияние. Клетки с низким содержанием железа рано инициируют роение и успешнее перемещаются, тогда как клетки с высоким уровнем железа демонстрируют обратную тенденцию.
Ученые отметили, что потенциал роения материнской клетки, связанный с ее уровнем железа, передается ее дочерним клеткам до четвертого поколения. Эта форма памяти естественным образом исчезает к седьмому поколению, однако экспериментальное воздействие на уровень железа позволяет сохранить ее на более продолжительный срок.
Созданная математическая модель, учитывающая временные задержки, точно воспроизводит динамику взаимосвязей между различными роевыми потенциалами. Кроме того, исследование показало, что уровни клеточного железа также связаны с образованием биопленок и толерантностью к антибиотикам, что предполагает, что память на основе железа может оказывать влияние на различные физиологические процессы в бактериальных клетках.
Обсудим?
Смотрите также:
