Бактериите се държат злобно към онези, които не подкрепят колонията
Бактериалните колонии по-скоро биха направили „ еволюционно самоубийство “, в сравнение с да се примирят с мързеливите варианти, които живеят на гърба на останалите и не оказват помощ с нищо.
Това откриват откриватели, които основават модел на метода, по който една колония откликва на тези бактерии, които употребяват повече, в сравнение с им се поставя.
Бактериите в колонията постоянно работят в тандем, с цел да оцелеят. Те създават запаси, които останалите използват.
Така да вземем за пример дадена бактерия постоянно отделя ензими, които разграждат източниците на храна в питателни субстанции, които са от изгода на друга бактерия в съседство.
Понякога обаче съществуват „ егоистични “ бактерии, които употребяват запаси, без самите те да способстват за богатството на колонията.
На бактериите, които способстват за богатството на своето общество, по никакъв начин не им е елементарно. „ Ето за какво в случай че си лакомец, най-добре да взимаш това, което ти се предлага, без да даваш нищо в подмяна “, споделя водещият създател на проучването Алекс Мофет, изчислителен биолог към Университета Йорк в Торонто. „ Очевидно обаче това е неприятно за всички. Ето за какво обществото би трябвало да открие по какъв начин да обезкуражава сходен вид държание. “
За да дефинират степента на произвеждане на бихомичните артикули (т.нар. „ публични богатства “) според от гъстата на популацията, бактериалните колонии употребяват система, наречена кворумно чувство.
Кворумното чувство работи по следния метод – то контролира експресията на кооперативните гени измежду дадена популация от бактерии чрез дребни молекули, наречени автоиндуктори.
Колкото повече бактерии има, толкоз по-голямо количество автоиндуктори се натрупват. Ако концентрацията им се увеличи над сериозните равнища, това задейства смяна в бактериите, които (като група) са надраснали нужните запаси.
С помощта на математически модел откривателите откриват, че кворумното чувство санкционира готованците, като понижава съществуването на споделените запаси.
В някои случаи обаче наказването на по-мързеливите бактерии понижава възможностите за оцеляване на цялата колония, защото и работещите не получават запаси.
„ Не чакахме да забележим това държание, което можете се назова и „ злобно “, изяснява Андрю Екфорд, изчислителен биолог от Университета Йорк. „ То обаче демонстрира, че кворумното чувство е удивително еластичен инструмент за налагането на правдивост. “
Изследователите разказват това държание като „ евентуален образец за демографско стохастично еволюционно самоубийство. “
Математическите модели, несъмнено, не са безгрешни. При тях няма нищо несъмнено, огромна част от резултатите се базират на догатки. Те обаче съставляват изключително потребен инструмент, който разрешава на учените да научат повече за комплицирани и динамични системи (в съответния случай – за бруталните взаимни отстъпки, които бактериалните колонии вършат, с цел да оцелеят). Това би могло да хвърли повече светлина върху метода, по който бактериалните инфекции се зараждат и провокират разнообразни болести у хората.
Така да вземем за пример пациентите с цистична фиброза постоянно получават белодробни инфекции, като нормално устойчивият на медикаменти супер бацил Pseudomonas aeruginosa е главният провинен.
P. aeruginosa се настанява в белите дробове и образува дребни и плътни биопластове, състоящи се от към 1000 бактериални кафези, които извършват ролята на здрав предпазен слой. Това затруднява доста заличаването на бактериите и прочистването на инфекцията благодарение на антибиотици.
Математическият модел на кворумното чувство може да помогне на откривателите да схванат по-добре по какъв начин бактериите могат да колонизират белите дробове толкоз дейно, а това от своя страна да ги насочи към основаването на нов вид лекувания, споделя Мофет.
Изследването е оповестено в PLOS Computational Biology.
Източник: Science Alert
