Перейти к содержанию

Обнаруженный тип бактерий, которые, как нейроны общаются друг с другом электрически

Бaктeрии, в бoльшинствe случaeв, oднoклeтoчныx oргaнизмoв. Нo этo нe знaчит, чтo oни в брaкe. Нeкoтoрыe виды бaктeрий, oднoклeтoчныx живут в бoльшиx кoлoнияx, кaк люди в гoрoдax-мeгaпoлисax. И, кaк и люди, эти бaктeрии взаимодействуют друг с другом различными способами, что позволяет поддерживать всю колонию в работоспособное состояние. Не так давно, группа исследователей из университета Калифорнии в Сан-Диего обнаружили, что по крайней мере одна из разновидностей бактерий, одноклеточных, используется электрическая связь механизма, который напоминает работу нейронов мозга.

Джинтао Lew (Цзиньтао Лю), исследователь из университета Калифорнии, работал с бактериями рода Bacillus subtilus, колонии, которые образуют тонкие пленки, называемые биопленками. В ходе исследований, было замечено, что фильм колоний бактерий расширяется и сжимается через регулярные промежутки времени, каждые два часа времени. И процесс этого расширения-сжатия является результатом преднамеренного действия микроорганизмов, иногда, при расширении бактерии делают перерыв для того, чтобы питательные вещества от края колонии, были переданы в центр. Если не так, то члены колонии, находясь в ее центре, не получали пищи, мертвых, и колония разрушается, стать уязвимой для различных внешних факторов.

Заметив эту проблему, ученые заинтересованы в механизм управления поведением колонии. Этот механизм кардинально отличается от традиционной химической связи механизм, используемый бактериями в большинстве случаев. Более тщательные исследования показали, что бактерии B. subtilus в мембраны клеток, составляющих ионные каналы, проводимость которых может изменяться контролируемым внутри метода.

Наличие каналов, в свою очередь, позволяет бактериям отправлять и получать сигналы, с помощью переноса положительно заряженных ионов калия. Когда бактерии в центре колонии начинают страдать от голода, они открывают свои каналы и излучают в пространство ионов калия. Появление этих ионов требует, чтобы сделать то же самое членов колонии, и из-за каскадного эффекта возникает электрический импульс, медленно распространяется от центра колонии к ее границам. Но этот подход-это что-то вроде команды, которая приостанавливает дальнейшее развитие колонии бактерий.

Описанный выше процесс является почти таким же, как процесс «стрельбы» нейронов нервной ткани, которая основана на использовании ионных каналов.

Кроме того, снижению ионов калия, который проникает за пределы колонии бактерий, привлекает в состав этой колонии новых членов, которые находились в «свободном плавании», и способствует интеграции с другими колониями такого же вида. Более того, ученые подозревают, что такой механизм связи может выступать в качестве универсального языка общения между бактериями и колониях различных видов.

«Вполне вероятно, что это то, как могут взаимодействовать различные виды микроорганизмов, ведь калий присутствует во всех живых клетках и играет очень важную роль в процессе их жизни», — говорит Жаклин Хамфрис (Жаклин Хамфрис), один из исследователей, «Все это может изменить наш взгляд на характер взаимодействия бактерий одного или разных видов и их колоний».