Mowa bakterii

Od pewnego czasu wiadomo, że bakterie w populacji porozumiewają się ze sobą, za pomocą chemicznych sygnałów. Pojedyncza komórka nie jest samotną wyspą, odciętą od innych, przeciwnie wymienia informacje ze współtowarzyszami. Zjawisko to znane jest jako wyczuwanie kworum (ang. quorum sensing).

Porozumiewanie zachodzi dzięki produkowaniu i wydzielaniu do środowiska specyficznych związków chemicznych. Co ciekawe, część z nich, okazuje się być substancjami hydrofobowymi a więc takimi, które są słabo rozpuszczalne w wodzie. Jak więc taka chemiczna informacja rozchodzi się w środowisku?

Mowa bakterii, porozumiewanie się bakteriiPróbę odpowiedzi na pytanie podjęli Lauren M. Mashburn i Marvin Whiteley, a wyniki swojej pracy opublikowali w najnowszym numerze magazynu Nature. Opisują swoje badania prowadzone nad Pseudomonas aeruginosa. Jest to oportunistyczny patogen o którym wiadomo, że wytwarza zewnątrzkomórkowe pęcherzyki błonowe. To je badacze wzięli na cel. Okazało się, że większa część zawartości składała się z związku, który jest sygnałem zewnątrzkomórkowym w populacji aeruginosa, czyli sygnałem kworum! Oznacza to, że badane mikroorganizmy wymieniają między sobą informacje dzięki chemicznym związkom zamkniętym w pęcherzykach z dwuwarstwy lipidowej. Można powiedzieć, że zbadany gatunek, mówi do siebie "puszczając bańki".

Związkiem który znajduje się w pęcherzykach błonowych Pseudomonas aeruginosa jest 2-heptylo-3-hydroksy-4-chinolon (ang. Pseudomonas Quinolone Signal, PQS). P. aeruginosa produkuje także kilkadziesiąt innych związków chinolowych, włączając w to takie, które posiadają właściwości antybiotyczne względem pewnych bakterii gram-dodatnich. Badacze dowiedli obecności tych związków w pęcherzykach błonowych.

Wiadomo było, że produkowane przez P.aeruginosa pęcherzyki błonowe mają zdolność fuzji z błonami komórkowymi bakterii Gram-ujemnych i Gram-dodatnich. Aby mieć pewność, iż obecne w pęcherzykach związki są biologicznie aktywne, przeprowadzili dwa eksperymenty. W pierwszym bakteriom P.aeruginosa, które w wyniku mutacji, nie produkowały PQS podano zewnętrznie PQS. Zaobserwowano zwiększenie poziomu charakterystycznego produktu - piocyjaniny - która powstaje pod wpływem PQS, sygnału kworum.

W drugim badaniu, mającym sprawdzić bakteriobójczą aktywność pęcherzyków, na szalkę z hodowlą Staphylococcus epidermidis nałożono dysk na który podano porcję pęcherzyków błonowych, wyekstrahowanych z hodowli P. aeruginosa. Zaobserwowali oni zahamowanie wzrostu S. epidermidis.

Źródło: Nature
"Membrane vesicles traffic signals and facilitate group activities in a prokaryote"
Lauren M. Mashburn, Marvin Whiteley
Nature Vol 437, 15 September 2005

Komentarze

a propos QS | 2008-03-16 00:36:08
www.chrisal.pl

marzenkkka | 2008-05-20 21:05:29
fajna strona właśnie robie refewrat i z tego korzystam hehe