iPon Hírek

Testvéries osztozkodás baktérium módra

Dátum | 2014. 01. 06.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Egy nemrégiben megjelent kutatás eredményei szerint a genetikailag tökéletesen egyforma baktériumok nagyon eltérő módon képesek viselkedni attól függően, hogyan zajlott le az őket létrehozó sejtosztódás. Amikor egy sejt két másik sejtté osztódik, ideális esetben egyformán osztoznának meg a rendelkezésre álló összetevőkön. Ilyen helyzet a szakértők legfrissebb eredményei szerint azonban nem létezik: az általuk tanulmányozott baktériumok osztódásakor a sejtszervecskék nem egyenlően oszlottak meg az utódsejtek közt, hanem egyes szervecskéket csak az egyik utód örökölt. Ennek eredményeként aztán nagyon eltérő volt az új generáció tagjainak egymáshoz képesti viselkedése is, hiszen más „felszereléssel” kezdtek bele életükbe. Samuel Miller, a kutatás egyik résztvevője szerint ez is egy módja annak, hogy a populáció diverzitása növekedjen, ami kulcsfontosságú a baktérium túlélésében. Minél „sokszínűbb” ugyanis egy népesség, annál könnyebben aknáz ki újonnan felbukkanó lehetőségeket vagy kerül el új veszélyeket (például egy újfajta antibiotikumot), vagyis a diverzitás növeli a közösség fennmaradási esélyeit. Miller és kollégái egy korábbi tanulmányukban már beszámoltak arról, hogy a baktériumok osztódása során egy fontos szabályozó molekula, a ciklikus diguanozin-monofoszfát (c-di-GMP) egyenetlen eloszlást mutat a két utódsejtben. A molekula úgynevezett másodlagos hírvivő, vagyis a sejt membránjában található receptorok felől adja tovább a jelet sejten belüli célpontoknak, megváltoztatva a baktérium mozgását, metabolizmusát vagy más funkcióit. A külső stimulációra való gyors reakció a mikroorganizmus túlélésének kulcsa, hiszen azonnal módosítani kell működésén, ha tápanyagot észlel a közelben vagy éppen méreganyagot detektál.

A környezet kémiai összetétele által befolyásolt mozgásforma, a kemotaxis mértéke nagyban függ a másodlagos hírvivők koncentrációjától. Magas c-di-GMP-szint mellett ugyanazon faj tagjai hajlamosak egy helyben maradni, és kolóniák építésébe kezdeni, a másodlagos hírvivővel csak kis mennyiségben ellátott példányok viszont aprócska „propellerükkel”, vagyis poláris flagellumaikkal hajtva magukat szinte folyamatosan mozgásban vannak. Miller és csapata kutatásuk legújabb fázisában választ találtak arra, hogy miért tér el az utódsejtekben a molekula koncentrációja. Amikor a baktérium (Pseudomonas aeruginosa) osztódik, csak az egyik utód örökli a gyors helyzetváltoztatáshoz szükséges propellert. A másik utódsejt idővel képes ugyan szintetizálni saját poláris flagellumait, közvetlenül osztódás után azonban nagyon eltérő működést mutat a két baktérium. A propellert öröklő sejt örökli azt az enzimet is, amely a c-di-GMP mennyiségének alacsony szinten tartásáért felel, valamint azt a sejtszervecskét is ő kapja meg, amely a mozgás irányát szabályozza, vagyis magas tápanyagkoncentráció esetén annak irányába, méreganyagok esetén azokkal ellentétes irányba indítja a sejtet. És hogy mindez hogyan javítja a baktérium túlélési esélyeit? Ami például az antibiotikumokat illeti, ezek elsődlegesen a gyorsan növő sejteket veszik célba, azok pedig a populáció gyorsmozgású tagjai. Az osztódás során a propellert nem öröklő baktériumok lassabban gyarapodnak, és nyugalmi állapotban maradnak, így jobbak az esélyeik a gyógyszeres kezelés túlélésére. Ennek a ténynek jövőbeli figyelembe vételével a szakértők szerint jelentősen növelhető lehet az antibiotikus kezelések hatékonysága.

Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!