Как и люди, бактерии живут вместе сообществами, иногда протягивая руку помощи - а в случае бактерий - один или два метаболита, чтобы помочь своим соседям процветать. Понимание того, как взаимодействуют бактерии, имеет решающее значение для решения растущих проблем, таких как устойчивость к антибиотикам, при которой инфекционные бактерии формируют защиту, препятствуя лекарствам, используемым для борьбы с ними.

Теперь исследователи из Университета Делавэра обнаружили, что бактерии не просто работают вместе. Бактериальные клетки разных видов могут объединяться в уникальные гибридные клетки путем слияния их клеточных стенок и мембран и совместного использования клеточного содержимого, включая белки и рибонуклеиновую кислоту (РНК), молекулы, которые регулируют экспрессию генов и контролируют клеточный метаболизм. Другими словами, организмы обмениваются материалом и при этом теряют часть своей идентичности.

Это беспрецедентное наблюдение может пролить свет на необъяснимые явления, влияющие на здоровье человека, исследования в области энергетики, биотехнологии и многое другое.

Исследовательская группа, возглавляемая Элефтериосом (Терри) Папутсакисом, заведующим кафедрой химической и биомолекулярной инженерии Unidel Eugene Du Pont, изучала взаимодействия между Clostridium ljungdahlii и C. acetobutylicum. Эти виды бактерий работают вместе в синтрофической системе, производя метаболиты, взаимовыгодные для выживания друг друга.

Команда обнаружила, что C. ljungdahlii вторгается в C. acetobutylicum. Эти два организма объединяют клеточные стенки и мембраны и обменивают белки и РНК, чтобы сформировать гибридные клетки, некоторые из которых продолжают делиться и фактически дифференцироваться в характерную программу споруляции.

«Они смешивают свои механизмы, чтобы выжить или обеспечить метаболизм, и это в некотором роде экстраординарно, потому что мы всегда предполагали, что каждый организм имеет свою собственную независимую идентичность и механизмы», - сказал Папутсакис.

Ранее исследователи наблюдали, что бактерии могут обмениваться некоторыми материалами через нанотрубки. Объединение в гибридные клетки было неожиданным.

«Мы впервые показали это на данных бактериях, и это также новый механизм обмена материалами», - сказал Камил Чарубин, докторант в области химической и биомолекулярной инженерии и первый автор работы.

Хотя об этом явлении межвидового слияния микробов сейчас сообщается впервые, оно, вероятно, повсеместно встречается в природе среди многих пар бактерий.

Так почему же бактерии пытаются слиться вместе? Простой ответ вероятен, потому что этот процесс позволяет микробам совместно использовать механизмы, которые увеличивают их шансы на выживание.

Например, некоторые патогенные бактерии - те, которые могут вызывать заболевания - могут заимствовать белки у других устойчивых к антибиотикам бактерий, чтобы укрепить свою сопротивляемость. Некоторые бактерии могут заимствовать механизмы у других, чтобы избежать обнаружения иммунной системой. Это также может помочь объяснить, почему некоторые бактерии трудно культивировать или выращивать для исследований или медицинских диагностических целей. Эти трудно культивируемые бактерии могут сочетаться или работать с другими микроорганизмами и зависеть от их существования вместо того, чтобы расти и размножаться сами по себе, пишет EurekAlert.

«Выводы команды могут повлиять на понимание эволюции биологии, потому что, как только виды бактерий имеют общий механизм, они могут развиваться вместе, а не только по отдельности», - сказал Папутсакис.

Ранее группа исследователей из Калифорнийского университета в Дэвисе сообщила об обнаружении недостающего звена в эволюционной истории белка.

Подробнее читайте на kapital-rus.ru ...