A kutatás olyan molekuláris mechanizmusokra világít rá, amelyek lehetővé teszik a baktériumok versengését és szimbiózis kialakítását

Megpróbáljuk megérteni, hogy a baktériumok hogyan hatnak egymásra az állat-mikroba szimbiózis keretében. Sok ilyen szimbiózis mellett, a gazdaszövet felszíne ökoszisztémává válik, ahol a különböző fajok és baktériumtörzsek sejtjei kölcsönhatásba lépnek és versenyeznek az erőforrásokért. Tudtuk, hogy ezen baktériumtörzsek némelyike ​​képes más törzseket támadni és elpusztítani, de nem tudtuk, hogyan szabályozzák ezt a mechanizmust genetikailag. "

Tim Miyashiro, a Penn State biokémiai és molekuláris biológiai adjunktusa, valamint a kutatócsoport vezetője

Amikor egy hawaii bobtail tintahal kikel, A biolumineszcens baktériumok a környező környezetben elkezdenek kolonizálni apró, kriptáknak nevezett mélyedéseket a tintahal könnyű szervében. A baktériumok menedéket és tápanyagban gazdag környezetet találnak a kriptákban, ahol kék ragyogást produkálnak, amely a kutatók szerint segít elfedni az éjszakai kalmárokat az alatta lévő ragadozók elől. Ennek a baktériumnak néhány törzse, Vibrio fischeri, használjon VI-es típusú szekréciós rendszerként (T6SS) ismert tűszerű mechanizmust a toxinok befecskendezésére és a közeli baktériumsejtek elpusztítására. A T6SS -t használó törzsek elpusztítják a fogékony baktériumtörzseket egy kriptában, mivel a T6SS nélküliek együtt élhetnek más törzsekkel.

"A VI típusú rendszer számos különböző baktériumban megtalálható, - mondta Kirsten R. Guckes, a Penn State posztdoktori kutatója és a cikk első szerzője. "Eredetileg úgy gondolták, hogy elsősorban a patogén baktériumok virulenciájához járul hozzá. Például Vibrio cholerae, kolerát okozó baktériumok, használja. De, ma már tudjuk, hogy a hasznos baktériumok mint V. fischeri, más baktériumok elpusztítására is használjon T6SS -t. Mivel úgy gondolják, hogy a T6SS energetikailag drága a baktériumok számára, és ez megzavarhatja a baktériumok szaporodási képességét és biolumineszcencia termelését, Ha megértjük, hogyan szabályozzák a rendszer összetevőit, segítünk elmagyarázni a gazda-szimbiont viszonyt és azokat a tényezőket, amelyek hozzájárulnak a szimbiózis kialakulásához. "

A T6SS egyik legfontosabb szerkezeti eleme a Hcp, két funkcionálisan redundáns gén kódolja. A kutatócsoport kimutatta, hogy a Hcp expressziója két tényezőtől függ:az alternatív σ54 szigmafaktortól és a bakteriális fokozó VasH fehérjétől. Ezenkívül kimutatták, hogy VasH, ami szükséges ahhoz, hogy a baktériumok elpusztítsanak más sejteket, szabályozza a Hcp expresszióját a gazdaszervezeten belül, ami arra utal, hogy a T6SS expresszióját a szimbiózis során szabályozzák.

"Az a tudat, hogy a gazda környezete stimulálhatja a VI típusú rendszert, azt sugallja, hogy a rendszert integrálták a fejlesztési programba, amelyet a baktériumok használnak, amikor szimbiózist indítanak a tintahallal, - mondta Miyashiro. úgy tűnik, hogy a rendszer fontos a szimbiózis kialakításához, hogy jelen vannak -e más versengő baktériumok. Ezenkívül alkalmazhatjuk a tanultakat ebben a viszonylag egyszerű gazda-szimbiont viszonyban olyan összetettebb mikrobiómákhoz, mint az emberi bélben és a bőrünkön. "

• A rotavírus elleni védőoltás nem kapcsolódik az 1 -es típusú cukorbetegség kockázatához
• A bélbaktériumok növelhetik a rákos immunterápia hatékonyságát,