Бактерии используют социальные сети для скрытого общения

Исследователи из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли впервые обнаружили, что почвенные бактерии Myxococcus xanthus образуют между клетками сеть цепочек и трубок из мембранных везикул.

Сеть для скрытой коммуникации

Используя методы 3-D FIB-SEM, криоэлектронной микроскопии и криотомографии, учёные увидели, что клетки M. xanthus в биоплёнке соединены цепочками везикул, похожими на бусы. Эта сеть позволяет бактериям напрямую передавать белки и другие молекулы между собой, не выпуская сигналы во внешнюю среду.

"Сеть может быть способом скрытого общения", — говорит Манфред Ауэр. Поскольку M. xanthus сталкивается с жёсткой конкуренцией и множеством врагов, скрытность для него выгодна.

Преимущества и функции сети

• Целенаправленная коммуникация: В отличие от гипотезы о свободно плавающих "сигнальных бутылках", сеть обеспечивает прямой контакт только между клетками M. xanthus.
• Координация поведения: Сеть позволяет бактериям координировать социальную активность, такую как уклонение от врагов и охота на добычу (например, E. coli), не выдавая своего местоположения.
• Транспорт молекул: В цепочках везикул обнаружены два белка, известные своей способностью передаваться при контакте клеток. Учёные предполагают, что эти белки перемещаются по цепочкам как груз.
• Антибактериальная активность: Фракции, содержащие цепочки везикул, способны убивать E. coli.

Значение открытия

Исследование, опубликованное в Environmental Microbiology, может пролить свет на механизмы кооперации других бактерий в важных процессах, таких как разложение растительного материала для производства биотоплива или очистка токсинов. Оно также может привести к созданию новых антибиотиков, нарушающих системы коммуникации патогенных бактерий.

В дальнейшем учёные планируют изучить, как меняется состав везикулярных цепочек при взаимодействии M. xanthus с врагами и пищей.