Как бактерии возвращаются к жизни: новый взгляд на лаг-фазу Salmonella

Salmonella остаётся серьёзной причиной пищевых отравлений в Великобритании и ЕС, отчасти благодаря способности быстро адаптироваться к разным условиям. Новое исследование учёных из IFR, финансируемое BBSRC, впервые детально изучило, что делает Salmonella при попадании в новую среду. Это может дать ключи к снижению её передачи по пищевой цепи.

Бактерии могут размножаться экспоненциально, удваиваясь каждые 20 минут в идеальных условиях. Однако этой фазе роста предшествует лаг-фаза, когда увеличения числа клеток не наблюдается. О ней известно мало, кроме того, что бактерии в этот период метаболически активны.

Исследователи из IFR и Campden BRI разработали простую и надёжную систему для изучения биологии Salmonella во время лаг-фазы. В этой системе лаг-фаза длится около двух часов, но клетки ощущают новую среду уже через 4 минуты, активируя специфический набор генов, включая гены, контролирующие усвоение питательных веществ.

Ключевые метаболические изменения в лаг-фазе:

• Наиболее активным в первые 4 минуты стал ген транспортера фосфата, необходимого для многих клеточных процессов.
• Активировались механизмы усвоения железа, критического для бактериального метаболизма. Это повышение уровня железа приводит к кратковременной чувствительности к окислительному повреждению.
• Клетки также накапливают марганец и кальций, которые теряются в фазе экспоненциального роста.

Исследование показывает, насколько быстро Salmonella чувствует благоприятные условия и накапливает материалы для роста. Работа выполнена в рамках двух стипендий BBSRC-CASE при частичном финансировании Campden BRI.

Будущие исследования регуляторных механизмов, стоящих за этими процессами и переходом от лаг-фазы к росту, расскажут больше о том, как Salmonella процветает в разных средах, и могут указать на новые способы контроля её передачи по пищевой цепи.