Idegsejtek módjára kommunikálnak a szénabacilusok

A szakértők azt hitték, hogy a sejtek közti elektromos kommunikáció csak többsejtű szervezetekben létezik, de kiderült, hogy egyes baktériumkolóniák is alkalmazzák.

Idegsejtek módjára kommunikálnak a szénabacilusok

A baktériumok nagyon ősi és sokszor primitívnek tartott élőlények ugyan, valójában azonban hihetetlen szervezettségre képesek. Egysejtű létük dacára magas szinten együtt tudnak működni társaikkal, akikkel tápanyagokat osztanak meg, együtt mozognak és akár fel is áldozzák magukat, ha a kolónia túléléséhez erre van szükség. A szakértők mostanáig úgy hitték, hogy a mikrobák kizárólag az úgynevezett quorum sensing útján oldják meg az együttműködéshez szükséges kommunikációt.

Ennek lényege, hogy a kolónia egyes tagjai az általuk és társaik által termelt jelmolekulák koncentrációját érzékelve folyamatosan értesülnek a helyi populációsűrűségről, és ennek megfelelően szabályozzák saját viselkedésüket. Ha például kellően nagy mennyiségű mikroba gyűlt össze, és a környezet is megfelelő, a baktériumok összetett szerkezetű közösséget, biofilmet képezhetnek, ehhez azonban arra van szükség, hogy gyökeresen megváltoztassák saját működéseiket, aminek szükségességéről a quorom sensing révén értesülhetnek.

Egy friss kutatás eredményei alapján azonban a baktériumok (legalábbis egyes képviselőik) ennél jóval magasabb szintűnek hitt kommunikációra is képesek, és elektromos jelekkel is tudnak egymásnak üzenni. Ez pedig azért nagyon meglepő, mert ehhez hasonló kommunikációval eddig még csak többsejtű organizmusokban, azon belül is az idegrendszerben találkoztak a szakértők.

Gürol Süel, a Kaliforniai Egyetem molekuláris biológusa 2010-ben kezdte tanulmányozni a szénabacilus nevű talajbaktérium kommunikációját. A mikroba azért keltette fel érdeklődését, mert hihetetlenül nagy, milliós létszámú kolóniákat tud képezni, amelyekben láthatóan nagyon eredményesen működnek együtt a sejtek. A mikrobák ráadásul azzal is tisztában vannak, hogy milyen méret fölött válik hátrányossá a közösség további bővülése, és amikor a kolónia eléri ezt kritikus pontot, a periférián élő baktériumok felhagynak a szaporodással, hogy a középső részeken elhelyezkedő egysejtűek továbbra is kellő mennyiségű tápanyaghoz jussanak hozzá.

Ezen megfigyelés kapcsán azonban felmerült az a nagyon fontos kérdés, hogy vajon a kolónia szélén élők honnan értesülnek arról, hogy abba kellene hagyniuk az osztódást. Legfrissebb tanulmányában már erre is választ ad Süel kutatócsoportja. A szakértők felfedezték, hogy a sejtek közti jelzések ebben az esetben elektromosak. A jeleket az anyagcsere bizonyos állapotai (például a központi sejtek éhezése) indíthatják útjukra. Ilyen esetekben megnyílnak a sejtek káliumcsatornái, aminek hatására a szomszédos sejtekben is megváltozik az ioncsatornák állapota, és a létrejövő depolarizációs hullám pedig a teljes közösségen végigvonul. A jel hatására a baktériumok működése módosul, vagyis a közösség igazodik az új helyzethez.

A szakértők régóta tudják, hogy a baktériumok rendelkeznek ioncsatornákkal, mostanáig azonban senki sem sejtette, hogy azoknak kommunikációs funkciójuk lehet. Süel elmondása szerint ennek az az oka, hogy eddig leginkább csak az egyes sejtek esetében próbálták felderíteni, mit csinálhatnak ezek a csatornák, márpedig a mostani eredmények alapján úgy tűnik, hogy inkább a kolónián belüli hosszabb távú kommunikációban lehet szerepük.

A kutatók hosszú ideje igyekeznek felderíteni azt a határt, amely az egysejtűek és a többsejtűek között húzódik, és azonosítani azokat a lépéseket, amelyek a többsejtű organizmusok létezését lehetővé tették. Könnyen lehetséges, hogy a most felfedezett elektromos bakteriális kommunikáció is ezek közé tartozik.

Szénabacilus-kolónia

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward