Бактерии-безбилетники: как неподвижные микроорганизмы используют такси

Биологи из Лейденского университета обнаружили, что неподвижные бактерии рода Streptomyces используют для перемещения на микроуровне «такси» — подвижные бактерии. Их споры цепляются за жгутики (флагеллы) подвижных бактерий и таким образом добираются до нужной среды, например, к корням растений.

От маргариты к открытию

Идея исследования возникла у биологов Алисы Муок и Арианы Бригель во время неформальной дискуссии. Они рассуждали о том, как неподвижные бактерии, такие как Streptomyces, расселяются в пространстве. Директор Института биологии Лейдена (IBL) Жиль ван Везель отметил, что они используют ветер и насекомых. Это натолкнуло учёных на мысль: а почему бы им не использовать и других бактерий?

Загадочный поверхностный слой

Streptomyces — неподвижные почвенные бактерии, живущие у корней растений и производящие антибиотики, защищающие растения. «Большинство антибиотиков, которые мы используем сегодня, производятся этими бактериями!» — говорит Алиса Муок.

Споры Streptomyces имеют толстый защитный белковый слой. Функция самого внешнего слоя «родлет» долгое время была неизвестна. Исследователи выяснили, что именно этот слой жизненно важен для «безбилетного» проезда: он связывается с жгутиками подвижных бактерий. Если у спор есть этот слой, они получают транспорт.

Микробная транспортная система

«В каком-то смысле мы раскрыли последний этап транспортной системы неподвижных бактерий, — объясняет Муок. — Они используют ветер для путешествий на большие расстояния (как самолёты). Насекомые переносят их в пределах региона (как поезда). А на очень короткие, микроскопические расстояния они используют бактерий. Это их такси».

Споры бактерий

Споры — это покоящаяся форма бактерий, образующаяся при нехватке питательных веществ. Они имеют толстую защитную оболочку, могут выживать без пищи и устойчивы к ультрафиолету, экстремальным температурам и большинству химических дезинфектантов.

Перспективы для сельского хозяйства

Поскольку Streptomyces находятся в симбиозе с растениями и защищают их от патогенов, это открытие может быть полезно для сельского хозяйства. «Использование подвижных бактерий в качестве «такси» для попадания к корням растений может играть ключевую роль в установлении взаимодействия», — говорит Муок. Исследования в этом направлении продолжаются.