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.
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.