Bakterije pamte ono što su doživele, a ključ je u gvožđu - zašto je ovo otkriće važno za ljude
CC0 / rawpixel.com /
Pratite nas
Jednoćelijski organizam bez mozga ili nervnog sistema može da stvori neku vrstu memorije i prenese je budućim generacijama, pokazalo je novo istraživanje. Naime, naučnici su otkrili da sveprisutna bakterija ešerihija koli na nekoliko sati „seća“ prošla iskustva i da se to sećanje može preneti na buduće generacije.
Ovo je prvo takvo otkriće, ali treba napomenuti da se takozvano pamćenje bakterija razlikuje od svesnog ljudskog pamćenja. Fenomen pamćenja kod bakterija zapravo opisuje kako informacije iz prošlih iskustava utiču na njihovo trenutno donošenje odluka.
Uloga unutarćelijskog nivoa gvožđa
„Bakterije nemaju mozak, ali mogu da prikupljaju informacije iz svog okruženja. Ako su se često srele sa istim okruženjem, mogu da čuvaju ove informacije i da im pristupe kasnije kada je potrebno“, rekao je molekularni bionaučnik Suvik Batačarija sa Univerziteta Teksas u SAD.
Batačarija i njegove kolege su izvršili više od 10.000 testova na bakterijama kako bi utvrdili obrasce ponašanja. Želeli su da vide da li će se ćelije ešerihije koli grupisati na uzorku u jednu migrirajuću masu. Takvo ponašanje često ukazuje na to da su se ćelije udružile u efikasnoj potrazi za odgovarajućim okruženjem.
U početnim eksperimentima, naučnici su izložili ćelije ešerihije nekolicini različitih faktora okoline kako bi videli koji ih uslovi najbrže podstiču da se sakupe u pokretnu masu. Tim je otkrio da unutarćelijski nivoi gvožđa igraju značajnu ulogu u tome, preneo je „Sajens alert“.
Memorija se gubi do sedme generacije
Nizak nivo gvožđa bio je povezan sa bržim i efikasnijim formiranjem aktivnog bakterijskog roja, dok je viši nivo vodio do mirnijeg načina života. Među ćelijama ešerihije prve generacije ovo je izgledalo kao intuitivan odgovor. Ali nakon samo jednog masovnog okupljanja, bakterije sa niskim nivoom gvožđa bile su još brže i efikasnije u rojenju nego ranije.
Ešerihija koli - što više znamo o ponašanju bakterija, lakše ćemo se boriti protiv njih
CC0 / rawpixel.com /
Štaviše, preneli su ovu „gvozdenu“ memoriju na najmanje četiri uzastopne generacije potomaka – koje nastaju podelom roditeljske ćelije na dve nove ćelije. Do sedme generacije novih ćelija, ova memorija se prirodno gubi.
Naučnici tek treba da otkriju molekularni mehanizam koji stoji iza potencijalnog memorijskog sistema i njegovog nasleđa, ali izgleda da postoji snažna veza između unutarćelijskog gvožđa i ponašanja međugeneracijskog roja.
Zašto je ovo važno
Epigenetika igra ulogu u prenošenju „zapamćenih“ bioloških postavki kroz generacije ešerihije isključivanjem ili uključivanjem postavki određenih gena, ali stručnjaci smatraju da to nije primarni mehanizam u ovom slučaju, s obzirom na kratko trajanje nasleđene informacije.
S druge strane, gvožđe je povezano sa reakcijama bakterija na stres, tako da ima evolucionog smisla da se oko njega formira međugeneracijski sistem pamćenja. Memorijski sistem zasnovan na gvožđu mogao bi pomoći ešerihiji da se prilagodi lošim uslovima životne sredine ili antibioticima.
„Pre nego što je u Zemljinoj atmosferi postojao kiseonik, rani ćelijski život je koristio gvožđe za mnoge ćelijske procese. Ono je važno ne samo u formiranju života na Zemlji već i tokom evolucije. U svakom slučaju, što više znamo o ponašanju bakterija, lakše ćemo se boriti protiv njih“, zaključuje Batačarija.
Istraživanje pod nazivom „A heritable iron memory enables decision-making in Escherichia coli“ objavljeno je u časopisu PNAS.
