Ismeretterjesztő
Kiderült, hogy a baktériumok is emlékeznek
2023.12.18. I 14:15
Az austini Texasi Egyetem biológusai egy új kutatás során többgenerációs emléket fedeztek fel az Escherichia coli rajzásos mozgékonyságában. 
Érdekes felfedezést tettek amerikai kutatók: az emberi bélflórában is megtalálható E.coli baktériumok képesek „emlékeket” létrehozni arról, hogy mikor kell olyan stratégiákat kialakítani, amelyek veszélyes fertőzéseket okozhatnak. Ilyen stratégia például az antibiotikumokkal szembeni rezisztencia vagy a baktériumrajok kialakítása, amikor több millió baktérium találkozik egyetlen felületen.

A tudósok korábban már megfigyelték meg, hogy azoknak a baktériumoknak az utódai, amelyek már korábban is rajzottak (nagy csoportjaik vándoroltak egy felületen), javítani tudják rajzási teljesítményüket. A Texasi Egyetem kutatócsoportja arra volt kíváncsi, hogyan történik ez. A baktériumoknak ugyanis nincsen agyuk, nincsen neuronjuk, szinapszisuk vagy idegrendszerük, így az emlékek sem olyanok, mint az embereknél. 

Ehelyett a számítógépre mentett adatokhoz hasonló „memóriákat” őriznek, méghozzá vasszintek tárolásával – jöttek rá a kutatók. Ez a különleges tárolórendszer teszi lehetővé a baktériumok számára, hogy múltbeli körülmények alapján módosítsák a viselkedésüket, például ellenálljanak az antibiotikumoknak vagy rajok alakuljanak ki, ráadásul ezek alapján a jövőbeli teljesítményük is jobb lehet.

A korábbi viselkedésnek az emlékét, amely egyébként a baktériumok belső vasszintjéhez kötődik, epigenetikai jelek útján öröklik a következő generációk, legalább négy generáción keresztül, és a hetedikre elhalványulnak – mutatták ki a kísérletek. Az epigenetika a gének öröklődésének olyan formája, amelyik nem jár együtt a DNS szekvenciájának megváltozásával.

A kutatók elmélete szerint, ha alacsony a vasszint, a bakteriális emlékek aktiválódnak, és gyorsan mozgó vándorrajt képeznek, amely vasat keres a környezetben. Ha magas a vasszint, az emlékek azt mutatják, hogy ez a környezet jó hely a rátapadásra és biofilm kialakítására. Eközben úgy tűnik, hogy a kiegyensúlyozott vasszint hozzájárul az antibiotikum-toleranciához.

A Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban közölt észrevételek fontosak lehetnek a baktériumok, pláne az antibiotikum-rezisztens kórokozók elleni küzdelemben, különös tekintettel arra, hogy a vas fontos tényező a virulenciában.