24.07.2013

Бактерии объединяются в сеть с помощью мембранных «проводов»

Бактериальные клетки одного вида могут соединяться друг с другом с помощью цепочек из мембранных пузырьков, обеспечивая с их помощью адресную доставку химических сигналов.

Социальные сети бактерий давно престали быть для учёных новостью. Представления о микрофлоре как о куче обособленных бактериальных клеток за последнее десятилетие почти полностью исчезло, и теперь любую бактериальную «тусовку» рассматривают именно как сообщество — где все друг с другом общаются, помогают и т. д. Теперь исследователи заняты тем, что постепенно расшифровывают механизмы, с помощью которых бактерии поддерживают свои социальные сети. Обычно в таких случаях речь идёт о химических «средствах информации»; иногда же удаётся найти нечто уникальное в своей необычности (как это было с бактериальными электрическими проводами).

Исследователи из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США) обнаружили ещё один способ объединения бактерий в социальную сеть. Наблюдая за обычной почвенной бактерией Myxococcus xanthus, Манфред Ауэр и его сотрудники обратили внимание на мембранные нитевидные перемычки, соединяющие клетки бактерий. Эту межбактериальную сеть учёные описывают в журнале Environmental Microbiology; ирония же здесь в том, что то же самое видели многие исследователи и до группы г-на Ауэра, но все считали это артефактом, осколками клеток, разрушенных при отборе и анализе образцов.

То, что сеть действительно существует, удалось доказать с помощью особой трёхмерной сканирующей электронной микроскопии.

Бактерии часто обмениваются между собой химическими сигналами, причём эти сигналы они просто выделяют в окружающую среду. Однако это всё равно, что обсуждать секретные военные планы в «Твиттере»: другие бактерии легко могут «подслушать» эти сообщения и использовать полученную информацию, чтобы, например, лишить конкурентов доступа к пище. Поэтому, для пущей секретности, бактерии упаковывают свои химические сообщения в мембранные пузырьки. Эти пузырьки объединяются в цепочки, которые потом находят соседнюю клетку.

Эти цепочки (которые напоминают скорее ожерелья, нежели ровные гладкие провода) соединяют только клетки M. xanthus. То есть бактериям не надо бояться, что их «подслушают» враги: наоборот, сами M. xanthus могут договариваться между собой, как им лучше вытеснить конкурентов с территории.

Впрочем, пока что от открытия больше вопросов, чем ответов. Учёным только предстоит понять, почему клетки другого вида не могут подсоединяться к таким проводам, и как, собственно говоря, по ним происходит передача сигналов. Однако в том, что эти перемычки служат именно для общения, для передачи сигнальных молекул, авторы нисколько не сомневаются.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. compulenta.computerra.ru