Бактерії мацають нас зсередини
Нервові клітини та клітини м'язів людини та інших тварин мають різницю потенціалів зовні та всередині клітинної мембрани. При збудженні, наприклад, при нервовому імпульсі, різниця потенціалів змінюється, тому що всередину клітини спрямовуються позитивно заряджені іони натрію і кальцію.
Вчені досліджували механізм, завдяки якому бактерії можуть створювати щось на кшталт нервового імпульсу. З ранніх досліджень було відомо, що бактерії мають кальцієві канали, тобто молекули, які проводять іони кальцію всередину клітини. Вчені простежили за переміщеннями кальцію усередину бактерій.
Вони використовували GCaMP – детектор кальцію, штучно створену молекулу на основі білка, що світиться при контакті з кальцієм. Для цього використали кишкову паличку з генетичною модифікацією, що дозволяє їй самій будувати GCaMP, а потім поставили експеримент із двох частин.
Спочатку вчені розвели змінену паличку на рідкому середовищі, а потім накрили подушкою з агарозного гелю. В результаті вчені побачили, як бактерії засвітилися — вони «відчули» гель, який «придавив» їх, кальцій пішов усередину клітин та змусив світитися молекули-індикатори.
Бактерії, опинившись під гелем, змінили синтез білків. Вони почали виробляти чинники вірулентності — білки, які зазвичай синтезують при інфікуванні людини. Вчені змінювали склад і рідини, і гелю, щоб дізнатися, чи не в хімічному складі справа, але виявилося, що бактерії реагували саме на механічну різницю між середовищами.
У другому експерименті вчені відключили кальцієві канали і виявили, що бактерії під гелем синтезують білки так, ніби живуть у рідині. Отже, для запуску синтезу факторів вірулентності бактерії повинні «помацати» поверхню і переконатися, що вонасхожа на тканини організму.
Дослідження описано в журналіProceedings of the National Academy of Sciences of the USA.
Бактерії не тільки знають, на чому або під чим живуть, але й хочуть вони є, чи ні. Читайте на «Горище» про те, як кишкова паличка говорить господареві «досить», щоб він перестав їсти.