Научниците открија дека бактериите можат да создадат нешто слично на сеќавања за тоа кога да формираат стратегии што можат да предизвикаат опасни инфекции кај луѓето, како отпорност кон антибиотици и формирање на бактериски роеви, процес во којшто милиони бактерии се собираат на една површина. Откритието, кое има потенцијална примена во превенцијата и сузбивањето на бактериските инфекции како и за справување со бактериите отпорни на антибиотици, се однесува на вообичаен хемиски елемент што бактериските клетки можат да го користат за формирање и пренесување на овие сеќавања на нивните потомци во подоцнежните генерации.
Истражувачите од Универзитетот во Тексас во Остин открија дека бактериите E. coli користат нивоа на железо како начин за складирање на информации за различни однесувања кои потоа може да се активираат како одговор на одредени стимули. Наодите од ова истражување се објавени во Proceedings of the National Academy of Sciences.
Бактериски рој врз лабораториска плоча Слика: Универзитет на Тексас
Научниците веќе имаат забележано дека бактериите кои поседуваат претходно искуство во роење (движејќи се по некоја површина како колектив користејќи флагели) ги подобруваат перформансите при следните роења. Истражувачкиот тим предводен од Универзитетот на Тексас побара одговор на прашањето зошто ова се случува. Бактериите немаат неврони, синапси или нервни системи, така што нивните спомени не наликуваат на човечки сеќавања од поблиското или подалечно минато. Тие многу повеќе наликуваат на информации зачувани на компјутер.
Како што тоа го појаснува и Сувик Батачарја (Souvik Bhattacharyya), водечкиот автор на објавениот труд, „Бактериите немаат мозок, но можат да соберат информации од нивната околина, и ако се среќаваат често со истата средина, можат да ги складираат тие информации и брзо да пристапат до нив подоцна за нивна корист“
Се чини дека сè води кон железото – еден од најзастапените елементи на Земјата. Единечните и слободно лебдечките бактерии имаат различно ниво на железо. Научниците забележале дека бактериските клетки со пониски нивоа на железо искажуваат подобри перформанси при роење. Наспроти нив, бактериите кои формирале биофилмови, густи, лепливи облоги од бактерии врз цврсти површини, имале високо ниво на железо во нивните клетки. Бактериите со толеранција на антибиотици, исто така, имале избалансирани нивоа на железо. Овие “железни сеќавања” опстојуваат најмалку четири генерации и исчезнуваат до седмата генерација.
Слика на бактеријата E. coli под микроскоп Фото: Национален институт за здравство (САД)
„Пред кислородот да стане составен дел од атмосферата на Земјата, раниот едноклеточен живот го користел железото за многу клеточни процеси. Железото не е критично само за потеклото на животот на Земјата, туку и за еволуцијата на животот“, вели Батачарја. “Има смисла клетките да го користат на овој начин“.
Истражувачите теоретизираат дека ниското ниво на железо ги активира бактериските сеќавања за формирање на брзодвижечки миграциски рој којшто тргнува во потрага по железото во околината. Кога нивото на железо е високо, сеќавањата укажуваат кон тоа дека ова опкружување е добро место за прилепување и формирање биофилм.
„Нивоата на железо се дефинитивно цел за терапевтските средства, бидејќи железото е важен фактор за вирулентноста“, вели Батачарја. „На крајот на краиштата, колку повеќе знаеме за однесувањето на бактериите, толку полесно се справуваме со нив”.
Слика на бактеријата E. coli под микроскоп Фото: Национален институт за здравство (САД)
Бактериски рој врз лабораториска плоча Слика: Универзитет на Тексас