Бактериите можат да складираат спомени и да ги пренесуваат низ генерациите

08.12.2023 12:59
Бактериите можат да складираат спомени и да ги пренесуваат низ генерациите

Слика на ешерихија коли направена со преносен електронски микроскоп

Според новото истражување, едноклеточниот организам без мозок или нервен систем, сè уште може да создаде спомени и да ги пренесе на идните генерации.

Сеприсутната бактерија ешерихија коли е една од најпроучените форми на живот на Земјата, но сепак научниците сè уште откриваат неочекувани начини на кои таа преживува и се шири.

Истражувачите од Универзитетот во Тексас и Универзитетот во Делавер неодамна откриле потенцијален мемориски систем кој овозможува ешерихија коли да „се сеќава” на минатите искуства неколку часа и генерации подоцна. Истражувачкиот тим вели дека, според нивните сознанија, овој вид на бактериска меморија сè уште не е откриен.

Очигледно, меморијата околу која дискутираат научниците во овој случај не е иста како свесната човечка меморија.
Феноменот на бактериската меморија наместо тоа опишува како информациите од минатите искуства влијаат на тековното донесување одлуки.

„Бактериите немаат мозок, но можат да собираат информации од својата околина и ако често се среќаваат со таа средина, можат да ги складираат тие информации и подоцна брзо да пристапат до нив за своја корист”, објаснува водачот на истражувањето, молекуларниот биолог Сувик Бхатачарја.

Наодите на Бхатачарја и неговиот тим се засноваат на силна усогласеност на повеќе од 10 000 тестови за „роење” на бактерии.

Овие експерименти тестирале дали клетките на ешерихија коли на една плоча ќе се здружат заедно во една миграциона маса која се движи со иста динамика. Таквото однесување генерално укажува дека клетките се здружуваат во ефикасна потрага на соодветна средина.
Од друга страна, кога клетките на ешерихија коли се собираат во лепливиот биофилм, тоа е нивниот начин на населување на хранливата површина.

На крајот, тимот открил дека интрацелуларното железо е најсилниот индикатор за тоа дали бактеријата ќе се придвижи или ќе остане.

Во првичните експерименти, истражувачите ги изложиле клетките на ешерихија коли на неколку различни фактори на животната средина за да видат кои услови најбрзо предизвикуваат создавање рој.

Ниските вредности на железо биле поврзани со побрзо и поефикасно роење, додека повисоките вредности довеле до помирен начин на живот.

Меѓу клетките од првата генерација на ешерихија коли, ова се чинело како интуитивен одговор. Но, по само еден настан на роење, клетките кои имале ниски нивоа на железо подоцна во животот биле уште побрзи и поефикасни во роењето отколку порано.

Покрај тоа, оваа „железна” меморија се пренесува на најмалку четири последователни генерации ќелии ќерки, кои настануваат со разделување на матичната клетка на две нови клетки. До седмата генерација на ќелии ќерки, таа железна меморија е природно изгубена, но би можела да се врати доколку научниците вештачки би ја подобриле.

Авторите кои стојат зад студијата допрва треба да го идентификуваат молекуларниот механизам зад потенцијалниот мемориски систем или неговата наследност, но силната поврзаност помеѓу интрацелуларното железо и однесувањето на меѓугенерациското роење сугерира дека постои ниво на постојано условување.

Иако е познато дека епигенетиката игра улога во пренесувањето на „запаметените“ биолошки поставки низ генерациите на ешерихија коли преку регулирање на поставките за „вклучување“ и „исклучување“ на одредени гени, истражувачите веруваат дека краткото траење на наследноста значи дека овде тоа е не е примарниот механизам.

Железото е поврзано со повеќе бактериски реакции на стрес. Формирањето на меѓугенерациски мемориски систем околу него има значителна еволутивна смисла.
Меморискиот систем базиран на железо може да помогне ешерихија коли да се прилагоди на лошите услови на животната средина или на антибиотиците.

Една клетка на ешерихија коли може да се удвои во рок од половина час, така што способноста да се пренесе таква меморија на ќерките клетки е веројатно исто така корисна во средини кои бавно се менуваат.

„Пред да има кислород во атмосферата на Земјата, раниот клеточен живот користел железо за многу клеточни процеси ”, вели Бхатачарја.

„Железото не е критично само за настанокот на животот на Земјата, туку и за еволуцијата на животот. Логично е клетките да го користат на овој начин.

„На крајот”, заклучува Бхатачарја, „колку повеќе знаеме за однесувањето на бактериите, толку е полесно да се бориме против нив”.

Извор: https://6yka.com/