Возбудители холеры ощущают гибель собратьев
Холера — острая кишечная инфекция человека, которая начиная с XIX века выкосила тысячи и тысячи жизней. Возбудитель зловонной и смертельно опасной болезни — бактерия под названием холерный вибрион (V. cholerae). Биологи из Университета Карнеги-Меллона (CMU), США, обнаружили, что эти бактерии способны чувствовать гибель своих родственников.
Смерть бактериальных клеток часто сопровождается лизисом. Лизис — это растворение микроорганизмов под влиянием различных веществ, например, ферментов или антибиотиков. При этом клетка лопается, высвобождая содержимое. Исследователи обнаружили, что живые холерные вибрионы чувствуют присутствие молекул, которые вылетают наружу при лизисе клеток. Почуяв вестников смерти, выжившие V. cholerae скучиваются в то, что именуют биоплёнками, чтобы защититься.
Научную статью «Чувствительность к лизису клеток стимулирует образование биоплёнки у холерного вибриона» опубликовали в издании Nature Communications.
Исследователь чувствительности вибрионов Джоджо Прентис рассказал, что основной вывод в том, что популяции бактерий умеют изменять своё коллективное поведение, когда поблизости начинают дохнуть их сородичи.
Доценты биологических наук, Джоджо Прентис и Дрю Бриджес, сумели распознать, что работает как сигнал гибели клеток — это норспермидин, органическое соединение из класса аминов, то есть производных аммиака. И ранее было известно, что норспермидин встречается в природе в некоторых видах растений, бактерий и водорослей. Но не про способность микробов реагировать на него.
Выжившие холерные вибрионы воспринимают сигнализирующие об опасности молекулы норспермидина рецептором, получившим название MbaA. Когда рецептор MbaA обнаруживает внеклеточный норспермидин, этот сигнал смерти побуждает V. cholerae образовывать биоплёнки, которые защищают клетки от повсеместных угроз окружающей среды. Например, нередко им грозят бактериофаги, то есть опасные для бактерий вирусы.
«Сигнализация» работает также для других бактерий рода Vibrio, в том числе для V. vulnificus, грозящих пациентам некрозом (отмиранием тканей) и смертью.
Дрю Бриджес теперь планирует исследовать подобные клеточные механизмы на других видах микробов. В лаборатории CMU хотят разработать новую флуоресцентную технологию, чтобы повысить эффективность изучения биоплёнок. Учёные также стремятся исследовать реакции бактерий в условиях, более близких к природным.
А Джоджо Прентис добавил, что интересны также эволюционные последствия смены образа жизни бактерий в ответ на угрозы. Если выводы, сделанные на примере холерных вибрионов, удастся распространить на иные микроорганизмы, то можно будет говорить об адаптации бактерий как о всепроникающей силе и движителе микробной эволюции.
Смерть бактериальных клеток часто сопровождается лизисом. Лизис — это растворение микроорганизмов под влиянием различных веществ, например, ферментов или антибиотиков. При этом клетка лопается, высвобождая содержимое. Исследователи обнаружили, что живые холерные вибрионы чувствуют присутствие молекул, которые вылетают наружу при лизисе клеток. Почуяв вестников смерти, выжившие V. cholerae скучиваются в то, что именуют биоплёнками, чтобы защититься.
Научную статью «Чувствительность к лизису клеток стимулирует образование биоплёнки у холерного вибриона» опубликовали в издании Nature Communications.
Исследователь чувствительности вибрионов Джоджо Прентис рассказал, что основной вывод в том, что популяции бактерий умеют изменять своё коллективное поведение, когда поблизости начинают дохнуть их сородичи.
Доценты биологических наук, Джоджо Прентис и Дрю Бриджес, сумели распознать, что работает как сигнал гибели клеток — это норспермидин, органическое соединение из класса аминов, то есть производных аммиака. И ранее было известно, что норспермидин встречается в природе в некоторых видах растений, бактерий и водорослей. Но не про способность микробов реагировать на него.
Выжившие холерные вибрионы воспринимают сигнализирующие об опасности молекулы норспермидина рецептором, получившим название MbaA. Когда рецептор MbaA обнаруживает внеклеточный норспермидин, этот сигнал смерти побуждает V. cholerae образовывать биоплёнки, которые защищают клетки от повсеместных угроз окружающей среды. Например, нередко им грозят бактериофаги, то есть опасные для бактерий вирусы.
«Сигнализация» работает также для других бактерий рода Vibrio, в том числе для V. vulnificus, грозящих пациентам некрозом (отмиранием тканей) и смертью.
Дрю Бриджес теперь планирует исследовать подобные клеточные механизмы на других видах микробов. В лаборатории CMU хотят разработать новую флуоресцентную технологию, чтобы повысить эффективность изучения биоплёнок. Учёные также стремятся исследовать реакции бактерий в условиях, более близких к природным.
А Джоджо Прентис добавил, что интересны также эволюционные последствия смены образа жизни бактерий в ответ на угрозы. Если выводы, сделанные на примере холерных вибрионов, удастся распространить на иные микроорганизмы, то можно будет говорить об адаптации бактерий как о всепроникающей силе и движителе микробной эволюции.
- Дмитрий Ладыгин
- nature.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Битва под Каневом: почему на 350 лет замолчали сокрушительную победу России?
Неудобная победа, предательство и идеология. Мы бы могли вообще не узнать об этом триумфе русского оружия...
Бомбы с орбиты: почему советская технология, воскрешенная Китаем, встревожила США?
Американцы слишком долго считали свои системы раннего предупреждения лучшими на планете. Теперь......
С Ноева ковчега сняли запрет: что покажут радары на Арарате?
История, которую больше всего высмеивали ученые, неожиданно становится все более реальной...
Дикий народ чучуна: Кто наводил ужас на коренное население Сибири?
Йети? Люди-изгои? Древнее племя? Пока что вопросов больше, чем ответов...
Почему их ДНК не меняется уже 42 000 лет: определен самый древний народ на планете
Три раза предки жителей Океании встречались с исчезнувшими видами людей, и это в корне изменило их гены...
Тайна «косого глаза» Венеры раскрыта: что увидела нейросеть на картинах Боттичелли?
Художник нарисовал пять портретов прекрасной Симонетты Веспуччи. И каждое полотно еще больше подтверждает страшный диагноз...
Мрачный прогноз для США из 1995 года сбылся: в чем великий ученый Саган оказался прав?
Исследователь говорил: все плохо, но еще не все потеряно. Его советы могут реально помочь всему человечеству...
Новая вселенная внутри звезды: почему Эйнштейн мог ошибаться насчет черных дыр
Больше 20 лет эта гипотеза в буквальном смысле раздирает мир науки. Но, возможно, именно она выведет ученых из тупика сингулярности...
Прорыв в астрономии: найти жизнь в космосе будет гораздо проще
Ученых не пугает даже погрешность в 20%. Зато будут просканированы тысячи планет...
Марс под вопросом: что может обнулить иммунитет у космонавтов?
И почему защита организма перестает видеть микробы, выжившие в космосе?...
Снегопады в Антарктиде становятся все аномальнее: и ученые, наконец-то, знают почему?
Ученым придется пересмотреть все климатические модели Шестого континента. Кстати, снега там будет выпадать с каждым годом все больше...
43 — проклятый возраст Рюриковичей: почему многие князья не переживали этот роковой рубеж?
Генетики говорят: русская династия слишком поздно поняла, что попала в ловушку «чистой» крови...
Тайный Еще одна тайна майя: археологи секрет алтаря в заброшенном городе
Выяснилось, что индейцы долгие столетия продолжали исповедовать, казалось бы, давно забытый древний культ...
Доказана жизнь на спутнике Юпитера: как же бактериям удалось добраться с Земли на Европу?
За 3,5 миллиарда лет земные бактерии могли долететь до 105 звездных систем. Так что у Европы есть все шансы на «заражение»...
Сначала Стоунхендж был... не каменным: найден прототип легендарного святилища
Доисторическая религия оказалась старше на 500 лет, чем считали ученые. И она играла огромную роль в жизни древних людей...
Бельгийскую разведку снова взломали: хакеры целый год качали оттуда секретные данные
Эксперты говорят: проникновение было замечено совершенно случайно. И это пугает...