Назовите передовой войной на самом элементном из уровней.Исследователи в Техасе университет A&M, который обнаружило Отделение Арти Макферрина Химического машиностроения, как определенные типы бактерий объединяют ДНК, которую они захватили от внедрившихся врагов в их собственную организацию генетического материала, чтобы увеличить их возможности выживания.Чтобы быть более точным, генетический материал действительно не захватывается так, как он просто используется после того, как он вводится в бактерии внедрившимся вирусом, говорит профессор Томас К. Вуд, наряду с коллегами Ксиэоксу Ваном и Юнгуном Кимом издавший результаты исследования в международном обществе Природы 2009 года Микробного Журнала Экологии.Результаты исследования леса проливают свет на миллионы сражения лет между бактериями и едящими бактерии вирусами, известными как «бактериофаги».
Запертый в эпической борьбе, эти две жизненных формы, Вудс объясняет, постоянно развивают новые способы выиграть войну. Один такой подход, предпринятый бактериофагом, быть свойственен бактериальной клетке и, с помощью подобного шприцу аппарата хвоста, ввести свой генетический материал в бактериальную клетку. Однажды внутри, бактериофаг тиражирует себя и в конечном счете выходит из клетки, чтобы найти, что новые бактерии заражают.
Но как имеет место с мужчинами, лучше всего положенные планы бактериофагов могут также потеряться.Исследуя бактерии E. coli, Вуд нашел, что бактерии разработали средство не разрешения бактериофага тиражировать и оставить клетку его собственной воли.
Как только бактериофаг был эффективно «захвачен», бактерии включили материал ДНК бактериофага в его собственные хромосомы. Эта новая разнообразная смесь генетического материала, Вуд говорит, помогла бактериям не только преодолеть бактериофаг, но также и расцвет при большем уровне, чем подобные бактерии, не включившие ДНК бактериофага.«Бактерии живы и преуспевающий, и фактически бактерии добиваются большего успеха, потому что это захватило своего врага», сказал Вуд. «Наше исследование показывает что, если у этих бактерий не было этого определенного набора 25 генов, принадлежавших старому бактериофагу, это не будет в состоянии расти как быстро.
Если Вы удалили остаток бактериофага, бактерии становится в пять раз медленнее на некоторых углеродных источниках».Это явное преимущество помогает ученым понять, почему бактерии носят 10-20 процентов генов, которые не являются их собственным. Проще говоря, перенос вирусной ДНК позволяет бактериям увеличивать свои возможности выживания путем производства разнообразного потомства – что-то, что Вуд говорит, чрезвычайно важно, когда бактерии решили двинуться в новую среду посредством процесса, известного как рассеивание.Рассеивание происходит, Вудс говорит, когда бактерия больше не может подбирать питательные вещества, этому нужно от ее среды или когда другие окружающие условия, такие как температура, стали неблагоприятными.
Вуд нашел, что через тщательно продуманный метод регулирования, бактерии в состоянии сохранить вирусную ДНК или удалить ее. Это – интересный компромисс, поскольку сохранение вирусной ДНК помогает бактериям стать быстрее, но уменьшает ее подвижность, которая необходима при поиске новых сред, объясняет Вуд.Далее исследуя это динамичное, Вуд и его исследовательская группа смогли связать этот процесс регулирования с формированием бактериальных сообществ, названных биопленками.Биопленка, Вуд говорит, является защитной, липкой слизью, созданной бактериями, объединившимися, чтобы сформировать сообщество и получить выгоду подхода «прочности в числах».
Биопленки могут вырасти на множестве проживания и неживых поверхностей, включая затопленные скалы, еду, зубы (как бляшка) и биомедицинские имплантаты, такие как замены коленного и тазобедренного сустава.Национальные Институты Здоровья оценивают, что приблизительно 90 процентов инфекций у людей вызываются биопленками и оценочной биопленкой Центров по контролю и профилактике заболеваний, чтобы присутствовать при 65 процентах приобретенных больницей (госпитальных) инфекций. Биопленки, как правило, являются причиной смертельных инфекций, развивающих почтовую хирургию.
Более обычно они – источник непроходящих ушных инфекций среди детей.В дополнение к обнаружению, что формирование биопленки полагается в большой степени на вирусный генный подарок в пределах бактерий, исследование Вуда показало механизм для того, как это имеет место. Белок в пределах бактерии под названием Hha имеет способность управлять, остаются ли вирусные гены в рамках бактерии или выброшены за борт. Когда Hha в основном «включен», бактерии удаляют вирусные гены, выбирающие подвижность по способности сформировать биопленки.
Аналогично, когда Hha не выражается, бактерии двигаются медленнее, но выращивают биопленки при намного более быстром уровне, объясняет Вуд.Это – обнаружение, которое могло повлиять на все от здравоохранения до исследования производства альтернативного топлива.«Если мы можем понять, как биопленки сформированы, мы можем начать управлять формированием их, где мы хотим и то, чтобы заставлять их не сформироваться, где мы не хотим их», говорит Вуд. «Мы нашли регулятор – этот Hha – который управляет генами, связанными с формированием биопленки.
Теперь мы можем начать предполагать способы включить тот ген Hha, если мы хотим избавиться от биопленок, и именно это мы продолжаем работать. Это – долгосрочная цель – как инженеры, чтобы сделать биопленки, где мы хотим их.«Например, если бы мы хотим повторно добиться почвы, мы сформировали бы биопленку на корнях заводов, посадили бы дерево, и везде, куда корень дерева идет, мы чистим почву. Это – полезная биопленка.
Если я захочу сделать водород с E. coli, то я, вероятно, захочу сделать это в биопленке, таким образом, я хотел бы вызвать рост биопленки.«Мы – одна из первых лабораторий в мире, начавшемся к не, только пытаются понять, как биопленки формируются, но и управлять ими».
Источник:Томас ВудТехас университет A&M