Бактерії вміють створювати спогади й передавати їх у наступні покоління

Бактерії з різним вмістом заліза виявляють різні стратегії виживання, як-от роїння та утворення біоплівок, що може спричиняти небезпечні інфекції у людей або призводити до стійкості до антибіотиків. Ці відкриття допоможуть у розробці нових підходів до запобігання та лікування бактеріальних інфекцій.

Деталі дослідження

Дослідники виявили, що бактерії кишкової палички використовують рівень заліза як спосіб зберігання інформації про різні форми поведінки. Ці стратегії можуть активуватися у відповідь на певні стимули. Вчені намагалися з'ясувати, чому бактерії, які мали досвід роїння (пересування поверхнею колективно за допомогою джгутиків), виявляють поліпшену продуктивність у наступних роїннях.

У бактерій відсутні нейрони, синапси та нервова система, тому їхні спогади не схожі на спогади про події в людей. Те, як вони запам'ятовують інформацію, більше нагадує комп'ютер. Вони можуть збирати інформацію з навколишнього середовища, і якщо часто стикаються з цим середовищем, зберігають дані й швидко отримують до них доступ пізніше у своїх інтересах.

Дослідники виявили відмінності у вмісті заліза в окремих бактерій, що вільно плавають:

• Ті бактерії, у яких рівень заліза був низьким, виявляли кращі здібності до роїння — вміння пересуватися по поверхні колективно.
• З іншого боку, бактерії, які утворювали біоплівки (щільні та липкі скупчення бактерій на твердих поверхнях), мали високий рівень заліза в клітинах.
• Бактерії, що мають толерантність до антибіотиків, мали збалансований рівень заліза.

Залізо — один із найпоширеніших елементів на Землі. До появи кисню в атмосфері раннє клітинне життя використовувало залізо для багатьох процесів. Воно відіграє вирішальну роль не тільки в зародженні життя на Землі, а й у його еволюції.

Дослідники припускають, що, коли рівень заліза в навколишньому середовищі низький, у бактерій формуються спогади, які підштовхують їх створювати мігруючі рої та шукати залізо. А за високого рівня заліза навколишнє середовище стає оптимальним місцем для утворення біоплівки, що може допомогти бактеріям виживати й розмножуватися.

Таким чином, рівень заліза — важлива мета для розробки терапевтичних методів, оскільки він відіграє суттєву роль у здатності бактерій спричиняти та розвивати захворювання. Розуміння і вивчення поведінки бактерій допоможе розробити більш ефективні стратегії боротьби з бактеріальними інфекціями.