Svež zemeljski vonj

Raziskovalna skupina s Švedske je v reviji Nature Microbiology objavila študijo, v kateri raziskuje pomen vonjav, ki jih proizvajajo bakterije streptomicete.

Družina bakterij Streptomyces je velika, njeni predstavniki pa so proizvajalci številnih sekundarnih metabolitov, snovi, ki niso nujno potrebne za rast bakterije. Med bolj poznanimi so antibiotiki, na primer streptomicin, ki ga proizvaja Streptomyces griseus. Eni izmed sekundarnih metabolitov pa so tudi hlapne molekule z značilnimi vonjavami, kot je geozmin z vonjem po prsti. 

Raziskovalke in raziskovalci so ugotavljali, čemu služijo omenjene vonjave. Na polju so namestili več pasti, ki so vsebovale vabo s streptomiceto S. Coelicolor ali pa so bile brez vabe. Počakali so en dan, nato pa pogledali, kateri organizmi so se ujeli. To so ponovili še enkrat. V lepljive pasti z vabo se je ujelo bistveno več živali kot v tiste, v katerih vabe ni bilo. Najpogosteje so se ujeli pripadniki skupine členonožcev, šesteronožni skakači. Podoben poskus so ponovili še v rastlinjaku, tokrat z modelnim organizmom, skakačem vrste Folsomia candida. Zemeljski vonj, ki ga je oddajala streptomiceta, je te členonožce ponovno privabil. 

Skakači s tipalnicami zaznavajo vonjave, ki jih oddajajo  streptomicete, in tako lokalizirajo hrano, bakterijski micelij. V raziskavi so zato te snovi identificirali z metodo plinske kromatografije in določili, da gre v največji meri za geozmin. Bakterije družine Streptomyces pa imajo za privabljanje skakačev dodaten namen, raznos spor. 

Streptomicetni sevi rastejo v obliki hif, ki se povezujejo v micelije, do centimeter velike razrastke, ki jih lahko opazimo na površini prsti. Na vrhu micelijev izraščajo posamezne hife, v katerih nastajajo spore, majhne tvorbe, obdane z odporno ovojnico. Spore tako omogočajo bakterijam, da preživijo v neugodnih razmerah, saj omogočajo obliko razmnoževanja. Z elektronskim mikroskopom so pokazali, da se spore oprimejo ščetinam podobnih struktur na skakačih, ti pa jih tudi zaužijejo med hranjenjem z micelijem. Med prebavo se spore ohranijo. Ob nanosu spor iz iztrebkov na agarno ploščo so te v sedemdesetih odstotkih ponovno tvorile micelij. V naravi bi to pomenilo, da skakači zaužite spore odložijo na drugem mestu, ločenem od matične kolonije, in streptomicete se uspešno razširijo. 

V objavljeni raziskavi jim je uspelo pokazati tudi povezavo med nastajanjem geozmina in začetkom sporulacije. Gen za geozmin je prisoten v vseh streptomicetah, natančno pa so pogledali izražanje genov za biosintezo geozmina v življenjskem ciklu streptomicete S. venezuelae. V obdobju sporulacije se je gen za geozmin, geoA,  izražal. Geni za geozmin se regulirajo z aktivacijo genov za sporulacijo. 

O ekološki vlogi in proizvajanju vonjav pri bakterijah je še veliko neznanega. Predstavljena raziskava je prva, ki pokaže, da lahko vonjave pripomorejo k uspešnejšemu širjenju bakterij streptomicet v naravi. 

Vonju po zemlji je sledila Klara.