Wyglądają jak gąsienice, ale to… bakterie! Nie uwierzysz, gdzie żyją

W naszych ustach żyją bakterie przypominające gąsienice. Wydłużony kształt ciała zapewnia im największe szanse na przeżycie w takim środowisku. Teraz naukowcy rzucają nowe światło na te niezwykłe drobnoustroje.
Bakteria Conchiformibius steedae
Bakteria Conchiformibius steedae

Zespół uczonych z Uniwersytetu Wiedeńskiego pod kierownictwem Silvii Bulgheresi i Frédérica Veyriera z francuskiego Institut National de la Recherche Scientifique (INRS) opublikował swoje odkrycia w czasopiśmie Nature Communications. Naukowcy opisali sposób podziału tych gąsienicopodobnych bakterii i drogę, którą przeszły od przodka w kształcie pręcika. Badacze sugerują, że drobnoustroje z rodziny Neisseriaceae mogą stać się nowymi organizmami modelowymi, pomagającymi w testowaniu nowych leków przeciwbakteryjnych.

Mikrokosmos bakterii

Jama ustna to prawdziwa skarbnica bakterii. Może żyć w niej ponad 700 gatunków drobnoustrojów, a tamtejsza mikroflora może być równie bogata jak mikroflora jelit. O mikroorganizmach zamieszkujących naszą jamę ustną wciąż jednak wiadomo niewiele. To dlatego, że komórki nabłonka wyściełające wnętrze jamy ustnej są stale zrzucane, a ich “mieszkańcy” regularnie usuwani z organizmu.

Czytaj też: Powszechne bakterie pomogą w walce z nowotworami. Trzeba je podgrzać… ultradźwiękami

W toku ewolucji, bakterie z rodziny Neisseriaceae rozwinęły nowy sposób namnażania się – prawdopodobnie zapewniający lepszą przyczepność do nabłonka. Podczas gdy podział typowych bakterii o podobnych kształtach (np. pałeczek) odbywa się w sposób poprzeczny, niektóre kolonie Neisseriaceae przyczepiają się do podłoża i dzielą podłużnie – wzdłuż ich długiej osi. Po zakończeniu tego procesu, komórki przez jakiś czas pozostają połączone, tworząc strukturę przypominającą… gąsienicę.

Naukowcom z austriacko-francuskiego zespołu badawczego po raz pierwszy udało się podejrzeć ten proces. Wykorzystali oni mikroskopię elektronową, aby zbadać kształt komórek bakteryjnych w całej rodzinie Neisseriaceae (zarówno organizmy o standardowych kształtach, jak i przypominające gąsienice). Wskazano także, które geny były prawdopodobnie odpowiedzialne za nietypową strategię podziału. Potwierdzono to używając markerów fluorescencyjnych.

Bakteria Simonsiella muelleri

Wreszcie, uczeni próbowali odtworzyć proces ewolucji bakterii, wprowadzając odpowiednie zmiany do Neisseriaceae o kształcie pręcików. Chociaż nie udało się zainicjować transformacjom, zmiany genetyczne doprowadziły do powstania dłuższych i cieńszych komórek.

Czytaj też: Niezwykłe znalezisko w Tybecie. Te bakterie mogą zagrażać nam wszystkim

Frédéric Veyrier mówi z INRS mówi:

Spekulujemy, że w toku ewolucji, poprzez przetworzenie procesów wydłużania i podziału, kształt komórki zmienił się, być może po to, by lepiej rozwijać się w jamie ustnej.

Silvia Bulgheresi z Uniwersytetu Wiedeńskiego dodaje:

Oprócz pomagania nam w zrozumieniu ewolucji kształtu komórki, wielokomórkowe Neisseriaceae mogą być przydatne do badania, w jaki sposób bakterie nauczyły się żyć przyczepione do powierzchni zwierząt – jedynego miejsca, w którym jak dotąd odkryto, że występują. Mowa o naszych ustach.

Poszerzenie pola biologii komórki o dodatkowe morfologie i gatunki symbiotyczne jest także ważne dla zwiększenia puli celów białkowych (np. antybiotyków). Może doprowadzić to do stworzenia nowych generacji leków.