Tyrimai atskleidžia molekulinius mechanizmus, kurie leidžia bakterijoms konkuruoti ir sukurti simbiozę

Mes bandome suprasti, kaip bakterijos sąveikauja tarpusavyje gyvūnų ir mikrobų simbiozės kontekste. Su daugeliu šių simbiozių, audinio -šeimininko paviršius tampa ekosistema, kurioje skirtingų rūšių ir bakterijų kamienų ląstelės sąveikauja ir konkuruoja dėl išteklių. Mes žinojome, kad kai kurios iš šių bakterijų padermių gali užpulti ir naikinti kitas padermes, bet mes nežinojome, kaip šis mechanizmas reguliuojamas genetiškai “.

Timas Miyashiro, biochemijos ir molekulinės biologijos docentas Pensilvanijos valstijoje ir tyrimų grupės vadovas

Kai išsirita Havajų bobtail kalmaras, bioliuminescencinės bakterijos, esančios supančioje aplinkoje, pradeda kolonizuoti mažus įdubimus, vadinamus kripta kalmarų šviesos organe. Bakterijos randa prieglobstį ir maistinių medžiagų turtingą aplinką kriptoje, kur jie skleidžia mėlyną švytėjimą, kuris, mokslininkų nuomone, padeda užtemdyti naktinius kalmarus nuo žemiau esančių plėšrūnų. Kai kurios šios bakterijos atmainos, Vibrio fischeri, naudokite į adatą panašų mechanizmą, žinomą kaip VI tipo sekrecijos sistema (T6SS), kad suleistumėte toksinus į netoliese esančias bakterijų ląsteles ir jas sunaikintumėte. Padermės, kurios naudoja T6SS, sunaikins jautrias bakterijų padermes kriptoje, kadangi tie, kurie neturi T6SS, gali gyventi kartu su kitomis padermėmis.

„VI tipo sistema randama daugelyje skirtingų bakterijų, “, - sakė Kirsten R. Guckes, Penn State valstijos postdoktorantas ir pirmasis straipsnio autorius. "Iš pradžių buvo manoma, kad tai pirmiausia prisideda prie patogeninių bakterijų virulentiškumo. Pavyzdžiui, Vibrio cholerae, bakterijos, sukeliančios cholerą, ja naudojasi. Bet, dabar žinome, kad naudingos bakterijos, kaip V. fischeri, taip pat naudokite T6SS, kad naikintumėte kitas bakterijas. Kadangi manoma, kad T6SS yra brangiai kainuojanti bakterijoms gaminti, ir tai gali trukdyti bakterijoms klestėti ir gaminti bioliuminescenciją, supratimas, kaip reguliuojami sistemos komponentai, padės mums paaiškinti šeimininko ir simbionto santykį ir veiksnius, prisidedančius prie simbiozės sukūrimo “.

Pagrindinis T6SS struktūrinis komponentas yra Hcp, koduoja du funkciškai nereikalingi genai. Tyrimo grupė parodė, kad Hcp ekspresija priklauso nuo dviejų veiksnių:alternatyvaus sigmos faktoriaus σ54 ir bakterijų stipriklio, jungiančio baltymo VasH. Be to, jie parodė, kad VasH, Tai būtina, kad bakterijos sunaikintų kitas ląsteles. reguliuoja Hcp ekspresiją šeimininko viduje, tai rodo, kad T6SS ekspresija yra reguliuojama simbiozės metu.

„Žinios, kad šeimininko aplinka gali stimuliuoti VI tipo sistemą, rodo, kad sistema buvo integruota į vystymosi programą, kurią bakterijos naudoja pradėdamos simbiozę su kalmarais, - tarė Miyashiro. atrodo, kad sistema yra svarbi simbiozei sukurti, ar nėra kitų konkuruojančių bakterijų. Be to, mes galime pritaikyti tai, ko mokomės šiame gana paprastame šeimininko ir simbionto santykyje, sudėtingesnėms mikrobiomoms, tokioms kaip žmogaus žarnyne ir mūsų odoje “.

• Skiepai nuo rotaviruso nėra susiję su 1 tipo cukrinio diabeto rizika
• Žarnyno bakterijos gali padidinti vėžio imunoterapijos veiksmingumą,