Dobro jutro! V današnjem Znanstvenem britOFFu razpravljamo o spopadih med sorodnimi sevi bakterijske vrste Escherichia coli. Raziskovalec in raziskovalka z Univerze v Oxfordu sta v članku, objavljenem v znanstveni reviji Current Biology, popisala najnovejša dognanja. Opazila sta, da pri bakteriji E. coli med spopadi različnih sevov v določenih primerih prihaja do masovnih samomorov bakterijskih celic, pri tem pa se iz celic izločajo kolicinski toksini.

Bakterija Escherichia coli je vseprisotna v prebavnem traktu človeka in ostalih sesalcev. Je priljubljeni modelni organizem oziroma »poskusni zajček« za številne mikrobiološke poskuse in na splošno najbolje raziskan organizem na planetu. Nekatere bakterijske vrste pri spopadu z bližnje sorodnimi sevi za teritorij in vire hrane  izločajo velike proteinske toksine, ki jih pri bakteriji E. coli imenujemo kolicini. Pri sevu bakterije, uporabljenem v raziskavi, bakterija pri izpustu toksina v okolje razpade oziroma naredi tako imenovani celični samomor. 

Presenetljiv je predvsem pojav množičnih samomorov med bakterijami, saj se to s stališča evolucije zdi neracionalno in zelo potratno. Raziskovalca je zanimalo predvsem, kako velik je delež samomorilskih celic pri spopadu v posamezni populaciji. 

Bakterijskim celicam sta v genom vstavila zapis za zeleni fluorescenčni protein, ki se je izražal, kadar so bile celice izpostavljene kolicinu napadalskega seva, in tako omogočila njihovo zaznavo s fluorescenčno mikroskopijo. Bakterijsko kolonijo sta izpostavila raztopini, ki je vsebovala kolicin tekmečevega seva. Ta kolicin je poškodoval DNK celic in pri njih sprožil izdelovanje lastnega kolicina. Med opazovanjem sta bakterijske celice v populaciji razdelila na tri skupine. V prvi skupini so bile celice, ki jih je prisotnost kolicina seva tekmeca uničila, v drugo skupino sta uvrstila celice, ki so izdelovale toksin in se na koncu ubile, v tretji skupini pa so se nahajale žive celice, ki so se bile sposobne razmnoževati. 

Avtorja sta imela težave predvsem pri razločevanju mrtvih celic. Ugotoviti sta morala, ali so umrle zaradi prisotnosti toksina tekmecev ali zaradi lastne izdelave kolicina in kasnejšega samomora. Pri razločevanju sta si pomagala z barvilom propidijev jodid, ki vstopa le v lizirane celice. 

Rezultati poskusa so pokazali, da celice na robu kolonije, ki so prišle v neposredni stik s kolicinom, takoj umrejo zaradi prevelikih poškodb dednega materiala. Celice, ki so se nahajale globlje v notranjosti kolonije, so kasneje prišle v stik s toksinom in ob poškodbah DNK začele množično izdelovati toksine. Pri celicah v sami notranjosti kolonije sta ponovno zabeležila manjšo stopnjo proizvodnje kolicina in samomorilnosti.

Rezultati  raziskave prinašajo ugibanja, kaj bi bil namen celic v vmesnih plasteh, ki se na prisotnost kolicinov nasprotnikovih sevov odzovejo z intenzivno izdelavo lastnih in množično samomorilnostjo, ponujajo pa tudi različna predvidevanja. Eden od sklepov je, da skušajo celice v primeru, da zaznajo, da so v vsakem primeru pogubljene, z intenzivno izdelavo lastnih kolicinov prizadejati čim večjo škodo nasprotnemu sevu.

ZbritOFF je spisala Nataša.