Ученые из Федерального научного центра биологических систем и агротехнологий Российской академии наук (Оренбург) впервые подробно описали, как бактерии Chromobacterium subtsugae, опасные для насекомых, «договариваются» между собой. Исследование опубликовано в журнале Microorganisms.
Как только микробов становится достаточно много, они начинают синхронно вырабатывать токсины, формировать устойчивые биопленки и запускать заражение организма. Исследователи проанализировали геном и транскриптом этой бактерии, чтобы выяснить, какие гены и как изменяются в зависимости от плотности популяции.
Оказалось, что при достижении критической численности меняется активность 296 генов. За этим процессом стоит сложная система регуляции, основанная на взаимодействии сигнальных белков. Ключевую роль играет белок CsuR — он улавливает сигналы от соседних бактерий и активирует гены, отвечающие за синтез других регуляторов — белков MarR и TetR. Те в свою очередь запускают работу уже следующих групп генов. Такая иерархическая система работает точно и избирательно — каждый белок включает только определенные участки ДНК.
Это открытие помогает лучше понять, как бактерии координируют свои действия, и открывает путь к новым способам борьбы с инфекциями. Вместо того, чтобы уничтожать бактерии, можно будет нарушить их «связь» и тем самым предотвратить заражение. Особенно актуально это для сельского хозяйства, где многие патогены становятся устойчивыми к антибиотикам.
В будущем, по мнению ученых, можно использовать натуральные вещества из растений (фитохимикаты), чтобы мягко влиять на микрофлору животных. Такие добавки смогут подавлять вредные бактерии, мешая им «общаться», при этом не разрушая полезный микробиом и не прибегая к антибиотикам.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что тепловая обработка смузи способна продлить срок хранения и вдвое увеличить усвояемость полезных полифенолов кишечником.