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
Секрет 14-го моря России: куда оно пропало и почему о нем снова заговорили?
Эксперты напоминают: Кроме Печорского, у России есть и 15-е «забытое» море, и оно тоже возвращается на карты...
Главная тайна Черного моря разгадана: Ученые рассказали, почему там на дне очень прозрачная пресная вода
Чтобы найти ответ, исследователям пришлось заглянуть на 8 тысяч лет назад...
Золотой колокольчик из Эрмитажа: почему Владимир Путин запретил выставлять этот артефакт за границей?
Сколько сокровищ потеряла Россия в последнее время, пока не поняла, что договоры с Западом не стоят даже бумаги, на которой написаны?...
Мегамонстры с 7-го этажа: в древних океанах шла такая война хищников, где у современных косаток не было бы ни единого шанса
Ученые рассказали, куда исчезли «боги» мезозойских морей и почему сейчас их существование было бы невозможно...
Мощнее леса в десятки раз: в ЮАР нашли «живые камни», которые выкачивают CO₂ с бешеной скоростью
Микробиалиты могли бы спасти Землю от потепления, но у этих «каменных насосов» есть один нюанс...
3500-летние рисунки на камнях российского острова Вайгач грозят переписать древнюю историю Арктики
Ученые рассказали, кем были мореходы из забытой цивилизации Русского Севера...
Грядет научный прорыв: Зачем в последние годы ученые по всему миру создают очень странные компьютеры?
Новые аппараты… не просто живые: они стирают различия между ЭВМ и человеческим мозгом...
Ученые рассказали, какой фрукт подчинил себе весь Китай
Как продукт с очень специфическим запахом стал управлять дипломатией и экономикой Юго-Восточной Азии?...
20-летнее наблюдение со спутников «сломало климат»: Теперь ученым придется полностью менять все теории
Зато теперь понятно, почему в двух близких городах могут быть... разные времена года...
Она нам больше не праматерь! Почему легендарную Люси могут «изгнать» из числа наших предков?
Ведущие антропологи мира схлестнулись в настоящей войне. Кто же окажется победителем?...
Американский авиалайнер резко рухнул на 7000 метров: эксперты считают виновником сбоя космические лучи из глубин Галактики
В этот раз катастрофа не произошла, но под угрозой электроника самолетов, космических аппаратов и даже автомобилей. Почему так происходит?...
Забытые истории: где искать потерянные русские города?
Последний языческий город, почему Тмутаракань — головная боль археологов и что не так со Старой Рязанью...