Соціум під мікроскопом. Учені спостерігали за кооперацією спільнот бактерій всередині нас

Дослідники з Університету Базеля зробили значний прорив у розумінні того, як бактерії формуються і функціонують у спільнотах. Використовуючи новий метод, вони успішно відстежують експресію генів і поведінку окремих бактеріальних клітин у часі та просторі. Це дало змогу по-новому поглянути на динаміку кооперації в цих спільнотах, пише ScienceDaily.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Бактерії часто існують у своєрідних суспільних структурах, таких як мікробіоми кишківника або біоплівки, наприклад, зубний наліт. Такі спільноти мають численні переваги, включно з підвищеною життєстійкістю та ефективністю використання ресурсів. Дослідження, проведене під керівництвом професора Кнута Дрешера, присвячене розвитку бактеріальних ройових спільнот.

Група дослідників використовувала Bacillus subtilis, поширену бактерію, яка також трапляється в кишківнику людини, для вивчення того, як бактерії в спільнотах взаємодіють і підтримують одна одну протягом кількох поколінь. Вони виявили, що попередні покоління бактерій залишають після себе метаболіти, які використовуються наступними поколіннями. У результаті такої взаємодії всередині рою утворюються різні субпопуляції, кожна з яких відіграє свою роль у виробництві та споживанні метаболітів.

У дослідженні поєднувалися передова мікроскопія, аналіз генів і метаболітів, а також роботизований відбір проб. Такий підхід дав змогу дослідникам спостерігати і класифікувати бактерії за трьома різними зонами рою: передньою, проміжною і центральною. Кожна зона має унікальні характеристики і поведінку, причому бактерії на краях більш рухливі, а в центрі утворюють нерухомі, ниткоподібні структури в тривимірній біоплівці.

Науковці пояснили, що на варіації поведінки та зовнішнього вигляду бактерій у цих регіонах впливають такі чинники, як простір і доступність ресурсів. Такий просторовий розподіл необхідний як для розширення бактеріальної спільноти, так і для її захисту всередині біоплівки.

Це дослідження демонструє складну динаміку та кооперативні взаємодії в бактеріальних спільнотах. Воно підкреслює важливість просторових і часових чинників у розвитку та стійкості цих спільнот. Інноваційна методика дослідницької групи дала змогу отримати безпрецедентні просторово-часові дані про багатоклітинний процес, що стало важливою віхою у вивченні мікробних спільнот.

Раніше Фокус писав про те, що сучасна людина розгубила майже весь мікробіом, пов'язаний з приматами. Дослідники виявили велику втрату видів бактерій, які все ще присутні у наших далеких предків.

Також Фокус писав про те, що вчені виявили всередині нашого мікробіому джерело важкого перебігу COVID-19. Провівши нове дослідження, вчені підтвердили вже наявні підозри щодо зв'язку організмів, що живуть усередині нас, і важкого перебігу захворювання у деяких людей.

Цей матеріал має виключно інформаційний характер і не містить порад, які можуть вплинути на ваше здоров'я. Якщо ви відчуваєте проблеми, зверніться до фахівця.