Бактериальные колонии демонстрируют удивительное разнообразие

Бактериальные колонии, подобно человеческим обществам, обладают огромным разнообразием среди своих обитателей. Это разнообразие часто возникает даже при отсутствии специфических факторов отбора, согласно статье, опубликованной в Journal of Bacteriology.

Исследователи наблюдали массивную фенотипическую диверсификацию в стареющих колониях Escherichia coli. Некоторые варианты показали:

• Улучшенную способность к образованию биопленок.
• Способность использовать разные питательные вещества.
• Повышенную толерантность к антибиотикам или окислительному стрессу.

В исследовании каждая колония начиналась с небольшого числа идентичных клеток. Их наблюдали в процессе роста и старения колонии. Стареющая колония — это та, где рост остановился из-за истощения питательных веществ и/или накопления токсинов.

Даже в фазе роста среда в колонии неоднородна:

• Питательные вещества диффундируют снизу вверх, создавая градиент.
• Кислород и УФ-излучение уменьшаются с удалением от поверхности колонии.

В стареющей колонии распределение токсинов и остатков питательных веществ также неоднородно. Например, несмотря на общее истощение, новые питательные вещества становятся доступными из погибших клеток.

Вывод: Редкие выжившие клетки в старческой колонии очень разнообразны и отличаются от своих предков. Некоторые из этих новых свойств, вероятно, развились из-за очевидного давления отбора, например, для утилизации альтернативных источников энергии.