Ученые с помощью бактерий нарисовали «Звездную ночь» Ван Гога

Ученые десятилетиями изучали поведение бактерий вида Myxococcus xanthus, используя их как модель социального взаимодействия и способов регуляции бактериального генома. Во время исследований одной из мутаций вида ученые обнаружили ранее незадокументированное поведение: бактерии начинают собираться в круги диаметром около миллиметра и больше.

У этих бактерий в повышенном количестве создается белок, отвечающий за распознавание близких родственников. В результате в течении четырех часов микроорганизмы формируют вращающиеся образования. И уже через 12 часов эти образования занимают всю чашку Петри.

Бактерии вида Myxococcus xanthus охотятся на другие бактерии. У них нет внутренних органов для переваривания добычи, так что они сколачивают своего рода “банды”, чтобы окружить и поглотить свою жертву. Жертвой может быть и другая бактерия Myxococcus xanthus, которая не принадлежит к “семье”.

Пять лет тому назад Дэниэл Волл из университета Вайоминга вместе со своим студентом Пэнбо Цао обнаружил, что бактерия распознает своего ближайшего родственника с помощью определенного белка. Когда бактерия натыкается на родственника, белок партнера связывается с рецептором на ее поверхности. В результате образуется комплекс белок-рецептор, и бактерии как бы склеиваются между собой. Если же бактерия сталкивается с чужим организмом, то образовавшийся комплекс отравляет «чужака».

Группа профессора биоинженерии Олега Игошина из университета Райса в Хьюстоне продолжила изучение этих механизмов распознавания. 

Совместно с командой Волла они изучали мутацию, при которой геном продуцировал белок распознавания в количестве, кратно превышающем норму.

Обычно бактерии образуют нестойкие группы, которые снуют туда-сюда подобно поездам в метрополитене. Однако бактерии с мутированным геном по какой-то причине потеряли способность разворачиваться. Вместо этого они образовывали устойчивые вращающиеся круглые структуры. 

Ученые выдвинули предположение, что когда бактерии выделяют большое количество белка, отвечающего за распознавание “родственника”, между ними образуются гораздо более прочные связи. После чего бактерии уже не могут разворачиваться.

Команда Волла добавила краситель к фотографиям вращающихся структур, образованных такими бактериями. И оказалось, что они выглядят как неплохая стилизация “Звездной ночи”.

По словам Дэниала Волла, проведенное учеными исследование показало, что социальная бактерия может быть не только отличной моделью для изучения поведения микроорганизмов, но также выглядеть как настоящее произведение искусства.

По материалам Phys.org

Читайте также:

На бактерии-анаэробы надели «скафандры»: чем это поможет человеку?

Микробиологи сделали самые четкие в истории снимки живых бактерий