Бактерії «обговорили» черговість харчування здалеку - naked science

Арсенал біологічних систем включає в себе різні стратегії адаптації до виснаження загальних ресурсів. Найбільш поширена з них - поділ часу - полягає в тому, що особини, в тому числі конкуруючі, тимчасово координують черговість поповнення запасів енергії. Відомо, що у бактерій такі контакти можуть опосередковано почуттям кворуму і електричними сигналами в межах біоплівки. Однак те, чи здатні мікроорганізми «обговорювати» графік харчування на видаленні, залишалося неясним. Щоб з'ясувати це, вчені з Університету Каліфорнії в Сан-Дієго і Університету Помпеу Фабра провели експеримент з двома біоплівки сінної палички (Bacillus subtilis).

Бактерії «обговорили» черговість харчування здалеку - naked science

На другому етапі дослідники вивели штам бактерій з дефектним геном gltA. який в нормі кодує глутаматсінтазу - фермент, необхідний для синтезу глутамату. Взаємодія таких биопленок дозволяло оцінити залежність протифази від кількості їжі: в порівнянні з диким штамом мутантні мікроорганізми повинні відчувати більш високу конкуренцію. Спостереження підтвердили, що при базовому рівні глутамата біоплівки з дефектним геном не можуть «домовитися» - для цього треба було штучно підвищити частку глутамату в середовищі на 25 процентних пунктів. Таким чином, динаміка синхронізації виявилася залежна від сили конкуренції та обсягу ресурсів.

Порушення почуття кворуму нерідко розглядається вченими як спосіб боротьби з патогенами. Так, раніше стало відомо, що «замовчати» синьогнійну паличку змушує журавлина, а метицилінрезистентний золотистий стафілокок втрачає «дар мови» перед бразильським перцем.