по популярности / по алфавиту

эксперт
Научные и НФ-комиксы на Реакторе

Михаил Заславский: Парадоксальный взгляд комиксиста может подтолкнуть ученых к открытию

«Взрослые и увлекательные комиксы будут следовать за главными событиями науки и дополнят картину мира для интеллектуалов»

подробнее

ЗВЁЗДНЫЙ ВЕТЕР / За сценой

ПУТЕВОДИТЕЛЬ ПО ТЕМНОЙ МАТЕРИИ / Полная загрузка

СЕКРЕТНАЯ ГИДРОДИНАМИКА / погружение в тему

БОЛЬШОЙ БРАТ СЛЕДИТ ЗА ТОБОЙ / Ответы на вопросы читателей портала reactor.space

БОЛЬШОЙ БРАТ СЛЕДИТ ЗА ТОБОЙ / Как компьютеры видят мир

ПУТЕВОДИТЕЛЬ ПО ТЕМНОЙ МАТЕРИИ / Часть вторая

Бактерии общаются друг с другом с помощью электричества

Бактерии общаются друг с другом с помощью электричества

Автор:

Фото: theconversation.com

Дата : 12.09.2017 12:44

Микробиологи обнаружили: одноклеточные используют язык калия – совсем как нейроны

В научной среде бактерии считаются одиночками. Но чем больше ученые о них узнают, тем тверже убеждаются: имидж отшельников – ошибочен. На самом деле большинство микроорганизмов проживает на удивление сплоченно, уверен биофизик Гюроль Суэль из Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Предпочтительной формой для создания сообществ, по всей вероятности, является биопленка. Одноклеточные сгущаются миллиардами повсюду и строят липкие органические надстройки. Мало того, у них есть разделение труда: внешние клетки могут отбиваться от угроз, в то время как внутренние — производить пищу.

Но вот как бактерии общаются? Биологам давно известен факт, что они могут использовать химические сигналы для координации своего поведения. Однако Гюроль Суэль ​наряду с другими учеными обнаружил, что микроорганизмы в биопленках могут «говорить» друг с другом с помощью электричества — пишет Scientificamerican.com.

Биопленки применяют электрически заряженные частицы для синхронизации действий на обширных участках колонии. Этот электрический обмен оказался настолько мощным, что его хватает для ректрутинга новых бактерий из ближайшего окружения, а также для переговоров с соседними биопленками – с целью взаимного благополучия.

В своем исследовании Суэль сосредоточился на изучении ионных каналов, наиболее известных своей ролью в жизни нейронов. Он ​​знал, что бактерии также перекачивают ионы по своим мембранам, а пики электрической активности у микроорганизмов слабо напоминают те, которые обнаружены в мозге. Биофизик и его коллеги обработали биопленки флуоресцентными маркерами, которые активируются ионами калия и натрия, и индикатор калия загорелся, когда ионы «вытекали» из клеток. Достигая близлежащих клеток, ионы также высвобождали калий, освежая электросигнал. Он передавался и дальше, пока не достигал края биопленки.

Несмотря на параллели с нейронной активностью, Суэль ​​подчеркивает, что биопленки, это, конечно, не мозг. Нейронные сигналы могут пробегать со скоростью более 100 метров в секунду – время, необходимое для мгновенных реакций животного на охоте. А вот между бактериями калийные волны распространяются со скоростью черепахи, преодолевая по нескольку миллиметров в час. «В принципе, в этих биопленках мы наблюдаем примитивную форму потенциала действия», — сказал Суэль.

Калий кажется частью универсального языка, на котором «говорят» нейроны, растительные клетки и, как выясняется, бактерии. При этом одноклеточные могут использовать калий, чтобы общаться не только друг с другом, но и с людьми. Исследования показали: бактерии влияют на аппетит или настроение своих хозяев-носителей.

Теперь Гюроль Суэль хочет детально изучить электрическую активность бактерий – как в свое время нейрофизиологи изучали активность мозга. Нужно лишь найти конкретный метод для измерения электросигналов микроорганизмов. В настоящее время Суэль ​​и его команда разрабатывают инструменты, необходимые для этого поиска, на средства гранта в размере 1,5 миллиона долларов (от Медицинского института Говарда Хьюза, Фонда Билла и Мелинды Гейтс и Фонда Саймонса).

Ожидается, что результаты исследования могут привести к появлению новых видов антибиотиков или передовых технологий, основанных на деятельности бактерий.

Понравилась заметка? Поделитесь —

Комментарии (0)

Добавить комментарий

Войти с помощью: