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
В Нью-Йорке может рухнуть 300-метровый небоскреб, причем не один
Власти твердят, что все безопасно, но статистика неумолима: более сотни жалоб, полторы сотни нарушений, больше сотни штрафов...
Контрабандисты оккупировали Восточную Африку: зачем черных муравьев тайно вывозят в Китай и Европу?
Эксперты предупреждают: такой вывоз в итоге закончится непоправимой экологической катастрофой...
В мире заканчивается речной песок: чем это грозит человечеству?
Ученые говорят, что это самая не замечаемая, а оттого опасная проблема, которая уже касается миллионов людей...
К 2060 году половина плотин в мире выйдет из строя: США — главные в черном списке
Эксперты говорят: если не принять меры, часть Соединенных Штатов может полностью опустеть...
В России снова захотели строить железную дорогу в Индию: почему не удались прошлые попытки?
Эксперты говорят: дерзкий проект мог бы принести российской казне миллиардные прибыли...
За рамками науки: дети, которые помнят свои прошлые жизни
Ученые говорят, что феномена реинкарнации нет, но факты утверждают обратное...
Кольца на деревьях раскрыли тайну гибели последней империи кочевников в Евразии
Поразительно, но падение Джунгарского ханства началось за тысячи километров от Азии, в Северной Атлантике...
Самый наглый археологический фейк в истории: итальянец 20 лет показывал туристам фальшивый амфитеатр Цезаря
Судебный процесс длилось почти десятилетие, но даже сейчас эта история очень далека от завершения...
Тайна огней Марфы, 150 лет не дававшая покоя ученым, похоже, разгадана
Болотный газ? Огни святого Эльма? НЛО? Ответ оказался намного проще и сложнее одновременно...
«Сувенир» от неандертальцев: секреты этих мутаций не разгаданы до конца
Они живут в ДНК 47 000 лет, но почему их совсем нет у африканцев, зато много у жителей Южной Азии...
Авокадо ежедневно меняет пол, и исследователи, наконец, выяснили, как именно
Почему селекционеры и ботаники ждали этого открытия более 100 лет?...
Немецкий ученый был главным в секретной ракетной программе: однажды он вышел из кабинета и исчез навсегда
Как операция «Дамоклов меч» пресекла главную военную операцию целого государства...
Этим книгам осталось жить считаные дни: кто охотится на очень редкие экземпляры, а затем уничтожает их?
Эксперты бьют тревогу: это, пожалуй, самый циничный поворот в истории книгопечатания...