31. 3. 2022 – 8.05

Vse za eno, ena za vse

Audio file

Usklajeno skupinsko premikanje posameznih živih enot je fenomen, ki se pojavlja tako pri jatah ptic in čredah bizonov kot pri migriranju rakavih celic. V reviji eLife skupina raziskovalcev in raziskovalk poroča o skupni migraciji populacije bakterij v odziv na kemične signale iz okolice. 

V pričujoči raziskavi se je raziskovalna skupina osredotočila na usmerjeno premikanje bakterijske populacije E. Coli v smeri naraščajoče koncentracije hranil. Takšno premikanje celic v smeri določenega kemičnega gradienta imenujemo tudi kemotaksa. Raziskovalci so bakterije nanesli na medij v obliki vijuge, pravokotne na naraščajočo koncentracijo hranila. To pomeni, da so bile bakterije na vrhovih vijuge bližje hranilnemu viru, tiste v dolini pa od njega bolj oddaljene. Premikanje bakterij so spremljali z mikroskopom. 

Opazili so, da se v razmeroma kratkem času vijuga izravna v ravno linijo. Ta časovni interval je bil prekratek, da bi lahko izravnavo pojasnili z difuzijo ali pa z razlikami v hitrosti deljenja celic v dolinah in globinah vijuge. Raziskovalna skupina je zato predlagala, da je za izravnavo premikanja bakterijske populacije odgovorna predvsem kemotaksa. Hitrost kemotakse je odvisna od koncentracije hranil ter od bakterijskega odziva na lokalno koncentracijo. Višja koncentracija hranil načeloma pomeni večjo hitrost premikanja proti viru hranila. A to bi pomenilo, da bi se vrhovi vijuge bakterij, kjer je koncentracija hranil višja, premikali hitreje, s tem pa bi se razlika med vrhovi in dolinami še povečala. 

Izkaže se, da bakterije posegajo po strategiji »leave no bacteria behind«, pri čemer tiste v območjih višje koncentracije hranil svoje premikanje nekoliko upočasnijo, medtem ko bakterije v območjih nižje koncentracije svoje premike nekoliko pospešijo. Raziskovalna skupina omenjeni pojav razlaga s spremenjenim kemotaksičnim odzivom celic nad določeno koncentracijo signalne molekule. Visoke koncentracije hranil namreč zasičijo končno število površinskih receptorjev, s tem pa se hitrost kemotakse tudi ob višanju koncentracije ne spreminja več oziroma se celo zmanjša.

Gre za potencialno splošen mehanizem uravnavanja premikanja celote v odziv na določen zunanji signal, ne da bi se posamezne enote kakorkoli zavedale celote. Čeprav evolucija svoje vplive kleše v genetske zapise posameznih organizmov, je predstavljena študija lep primer tega, da evolucijski proces poteka na nivoju populacije in ne samo posameznega organizma

 

O usklajenih premikih emergentnih celot je premišljevala Ela.

 

Prazen radio ne stoji pokonci! Podpri RŠ in omogoči produkcijo alternativnih, kritičnih in neodvisnih vsebin.

Dodaj komentar

Komentiraj

Z objavo komentarja potrjujete, da se strinjate s pravili komentiranja.