Bakterije možda pamte i donose neke „odluke” – zbog gvožđa

SciTech 24. nov 202318:50 2 komentara
Shutterstock

Jednoćelijski organizam bez mozga ili nervnog sistema može stvoriti neku vrstu memorije i preneti je budućim generacijama, pokazalo je novo istraživanje. Naime, naučnici su otkrili da se sveprisutna bakterija ešerihija koli na nekoliko sati „seća“ prošlih iskustava i da to sećanje može preneti na buduće generacije.

Ovo je prvo takvo otkriće, ali treba napomenuti da se takozvano pamćenje bakterija razlikuje od svesnog ljudskog pamćenja. Fenomen pamćenja kod bakterija zapravo opisuje kako informacije iz prošlih iskustava utiču na njihovo trenutno donošenje odluka, prenosi Index.hr.

Gvožđe igra važnu ulogu

„Bakterije nemaju mozak, ali mogu da prikupljaju informacije iz svog okruženja. Ako su se često susrele sa istim okruženjem, mogu da čuvaju ove informacije i da im pristupe kasnije kada je potrebno“, rekao je molekularni bionaučnik Suvik Batakarija sa Univerziteta Teksas. u SAD, kako je izvestio Science Alert.

Batakarija i njegove kolege su izvršili više od 10.000 testova na bakterijama kako bi utvrdili obrasce ponašanja. Želeli su da vide da li će se ćelije ešerihije koli grupisati na uzorku u jednu migrirajuću masu. Takvo ponašanje često ukazuje na to da su se ćelije udružile u efikasnoj potrazi za odgovarajućim okruženjem.

U početnim eksperimentima, naučnici su izložili ćelije E. coli nekoliko različitih faktora okoline kako bi videli koji uslovi ih najbrže podstiču da se sakupe u pokretnu masu. Tim je otkrio da intracelularni nivoi gvožđa igraju značajnu ulogu u tome.

„Gvozdena” memorija

Nizak nivo gvožđa bio je povezan sa bržim i efikasnijim formiranjem aktivnog bakterijskog roja, dok je viši nivo vodio do mirnijeg načina života. Među ćelijama E. coli prve generacije, ovo je izgledalo kao intuitivan odgovor. Ali nakon samo jednog masovnog okupljanja, bakterije sa niskim nivoom gvožđa bile su još brže i efikasnije u rojenju nego ranije.

Štaviše, preneli su ovu „gvozdenu“ memoriju na najmanje četiri uzastopne generacije potomaka – koje nastaju podelom roditeljske ćelije na dve nove ćelije. Do sedme generacije novih ćelija, ova memorija se prirodno gubi.

Naučnici tek treba da otkriju molekularni mehanizam koji stoji iza potencijalnog memorijskog sistema i njegovog nasleđa, ali izgleda da postoji snažna veza između intracelularnog gvožđa i međugeneracijskog ponašanja rojenja.

„Što više znamo o ponašanju bakterija, lakše se možemo boriti protiv njih“

Epigenetika igra ulogu u prenošenju „zapamćenih“ bioloških postavki kroz generacije E. coli isključivanjem ili uključivanjem podešavanja određenih gena, ali stručnjaci smatraju da to nije primarni mehanizam u ovom slučaju, s obzirom na kratko trajanje nasleđene informacije.

S druge strane, gvožđe je povezano sa reakcijama bakterija na stres, tako da ima evolucionog smisla da se oko njega formira međugeneracijski sistem pamćenja. Memorijski sistem zasnovan na gvožđu mogao bi pomoći E. coli da se prilagodi lošim uslovima životne sredine ili antibioticima.

„Pre nego što je u Zemljinoj atmosferi postojao kiseonik, rani ćelijski život je koristio gvožđe za mnoge ćelijske procese. Ono je važno ne samo u formiranju života na Zemlji već i tokom evolucije. U svakom slučaju, što više znamo o ponašanju bakterija , lakše ćemo se boriti protiv njih“, zaključuje Batakarija.

Istraživanje je objavljeno u časopisu PNAS.

Koje je tvoje mišljenje o ovome?

Učestvuj u diskusiji ili pročitaj komentare