חיידקים לפעול כמו אפרודיזיאק עבור הקרובים הקרובים של בעלי חיים

מתחת לעור - חורף וגשם מטפטף על העורף (יולי 2019).

Anonim

להפתעתם של מדענים, חיידקים יכולים לפעול כאפרודיזאקים לאורגניזמים ימיים חד-תאיים, המעידים על היותם קרוב החיים הקרוב ביותר לכל בעלי החיים.

זהו הדוגמה המוכרת הראשונה של חיידקים המפעילים הזדווגות באוקריוט, קבוצה הכוללת את כל הצמחים ובעלי החיים.

האורגניזמים, פרוטיסטים שקראו צ'אנופלגלאטים, אוכלים חיידקים ומשמשים כמקור מזון לבעלי חיים קטנים באוקיינוס ​​כמו קריל. לפני כמה שנים גילתה המעבדה של ניקול קינג מאוניברסיטת ברקלי, פרופסור לביולוגיה מולקולרית ותא, וחוקר המכון הרפואי הווארד יוז, כי חיידקים מסוימים גורמים להתפתחותן של תאי צ'ונופלגלאטים חד-תאיים (aka choanos).

התגלית החדשה, שפורסמה ב -31 באוגוסט בכתב העת " Cell by King" ובמעבדה של ג'ון קלרדי בבית הספר לרפואה של הרווארד, מציעה כי "צותנים" מצותתים על חיידקים כדי להבין את סביבתם ולסדר את חייהם.

התגלית עשויה לעזור לגלות כיצד בני אדם ובעלי חיים אחרים התפתחו מאורגניזמים חד תאיים במשך 600 מיליון השנים האחרונות.

במקרה זה, החיידק הימי bioluminescent Vibrio fischeri מפעילה את choanoflagellate Salpingoeca רוזטה נחיל להזדווג. הזדווגות היא לעתים תגובה לסביבה משתנה.

"הרבה תיאוריה אבולוציונית מעדיף את הרעיון כי ההזדווגות קורה כאשר התנאים מלחיצים, כי אתה צריך לערבב את הסיפון.עם הרבייה המינית, אתה מקווה לקבל שילוב חדש של אללים גנים כי הוא מתאים יותר לכל מה מגיע את החנית, "אמר המלך.

מצד שני, המלך גילה לפני חמש שנים כי חיידק ימיים שונים, Algoriphagus machipongonensis, עושה S. רוזטה טופס מושבות מזכיר עוברי חיה. מושבות אלה תאיים אינם כרוכים הזדווגות, אבל יכול לעזור האורגניזם ביעילות לאסוף מזון חיידקי מהסביבה.

"חיידקים טובים מאוד באינטגרציה של מידע רב על הסביבה, שכן למינים שונים של חיידקים יש דרישות מזין שונות, כאשר צ'ואנוס עשוי להשתמש בחיידקים כפרוקס לתנאים סביבתיים, או לאינדיקטורים חיים כאשר הזמן להתכונן לטוב זמנים קשים, "אמרה.

אף על פי שנמצא בכל מקום באוקיינוסים, צ'אנופלגלאטים מסתוריים יחסית - סיבה אחת לכך שהמלך התמקד בהם יותר מעשור. בשנת 2008, היא הייתה חלק צוות כי sequences הגנום הראשון של choanoflagellate, Monosiga brevicollis, ובשנת 2012 במעבדה שלה גילו את החיידקים המפעילים multicellularity.

אבל הזדווגות היתה בגדר תעלומה - אפילו אם צ'אנואנים עוסקים בהתרבות מינית - עד שהצוות שלה גילה ב- 2013 שהרעב עלול לגרום להזדווגות, אם כי רק אחוז קטן של תאים יזדווגו. המחקר החדש מראה כי חיידקים Vibrio לעורר תגובה הרבה יותר מהירה, עם אחוז גדול של תאים ההזדווגות בתוך שעות.

"לצ'אנופלגלטים יש הרבה גמישות בהיסטוריה של החיים שלהם, הם יכולים להמשיך ולהמשיך להיות לא-מיניים, אבל עכשיו גילינו שגם הם יכולים להיות מיניים, וכי המעבר למיניות נגרם על ידי סימן חיידקי בתוך שעה חשיפה, "אומר המלך.

אפרודיזיאקים בקטריאליים

התגלית החדשה מראה כי יצורים אחרים, כולל כמה שהיו קשה ללמוד במעבדה כי הם אינם מזדווגים, ייתכן שיהיה צורך קצת אפרודיזיס חיידקי כדי לקבל את זה.

"אפשרות אחת היא שחיות אלו זקוקות לרמזים מסוימים מפני חיידקים סביבתיים שאינם מסופקים במעבדה", אמרה.

לאחר שהתלמידית באוניברסיטת ברקלי, אריאל ווז'ניצה, גילתה שחיידקים אלה החלו להתרברב, הם שיתפו פעולה עם המעבדה של קלארדי כדי לאתר את ההדק: חלבון שהופק על ידי החיידקים, והם כינו את EroS.

הם הראו כי EroS הוא chondroitinase, אנזים זה מבזה סוג מסוים של מולקולה סולפט נמצא המטריצה ​​תאיים של ס רוזטה כי בעבר נחשב להיות בלעדי לבעלי חיים. הם גם מצאו כי אם פונקציה אנזימטית זו היתה מעוכבת, נחילה לא התרחשה, וכי chondroitinases של חיידקים ימיים אחרים לשכפל את תופעות aphrodisiacal. כמו צוותים לחקור כיצד EroS עובד, הם ממשיכים לחקור את האינטראקציות בין חיידקים ו choanoflagellates.

באשר להשלכות על בעלי חיים כמו בני האדם והשותפים החיידקיים שלהם, המכונה "המיקרוביום", אמר המלך כי "אנו מקווים כי על ידי לימוד צ'אואן, שהן פשוטות, נוכל לזהות מולקולות מפתח ואז להיכנס לסביבה המורכבת יותר של למשל, ולראות אם חלק מהמולקולות האלה חשוב גם בהקשר הזה ".

"אני חושב על ידי הדגמת סוג חדש של התנהגות המושרה על ידי חיידקים, אנו עשויים לעורר אחרים להסתכל במערכות שהם לומדים ולראות אם הם אולי החמיצו כי חיידקים לשחק תפקיד גם שם", אמר המחבר הראשון ג 'וזף גרדט, חוקר פוסט-דוקטורט בבית הספר לרפואה של הרווארד.

menu
menu