Подпишитесь на нашу ежедневную рассылку с новыми материалами

Наука


В ходе эксперимента по искусственной эволюции на условно-патогеннойPseudomonas aeruginosa ученые проследили за тем, как у бактерий возникают "сверхбыстрые" разновидности. Работа опубликована в журнале Cell Reports, а ее краткое содержание приводит New Scientist.

Расползание колонии
Расползание колонии "обычной" медленной синегнойной палочки на чашке. Кадр Cell Reports, van Ditmarsch et al. 2013

Исследователи выращивали несколько колоний оснащенных жгутиками синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa). Эта грамм-отрицательная бактерия является для человека условно-патогенной: она преимущественно заражает лиц с ослабленным иммунитетом. Ее часто находят в гнойных ранах и при циститах.
 
После того, как бактерии расползались по чашке характерными древовидными отростками, часть бактерий пересевали в центр новой чашки. Выращивание повторяли снова и снова, пока поведение некоторых колоний не изменилось: они стали расползаться существенно быстрее и уже не формировали "крону", а заполняли всю поверхность чашки.
 
Изменение фенотипа оказалось связано с мутацией в единственном гене (FleN), который контролирует у бактерий количество жгутиков. Мутанты несли не один, а два жгутика, за счет чего им и удавалось быстрее и полнее занимать поверхность среды. Интересно, что в ходе параллельной эволюции на чашках у разных колоний эта мутация возникала несколько раз независимо друг от друга.
 
В ходе дальнейших исследований выяснилось, что "сверхбыстрые" разновидности Pseudomonas aeruginosa обладают не большей (как можно было ожидать), а меньшей патогенностью. Они плохо образуют так называемые биопленки — сложно регулируемые сообщества бактерий, в которых микроорганизмы лучше защищены от иммунитета хозяина. По словам ученых, формировать биопленки мутантам мешает именно второй жгутик.

Внимание! У вас отключен JavaScript, ваш браузер не поддерживает HTML5, или установлена старая версия проигрывателя Adobe Flash Player.

Открыть/cкачать видео

Взаимодействие бактерий в биопленках стало одной из главных тем в микробиологии в последние 20 лет. Было показано, что многие микроорганизмы способны к координации своих действий с помощью сигнальных молекул. Выяснилось, что с бактериями в биопленках иммунной системе бороться гораздо сложнее, чем с изолированными клетками.

Результаты нового исследования позволяют предложить новый способ борьбы с инфекциями — при помощи воздействия на управление ростом жгутиков. 
Нужные услуги в нужный момент