Бактерии со сломанными жгутиками поплыли вперед на собственных продуктах жизнедеятельности
Ученые открыли новый, ранее неизвестный способ передвижения бактерий по поверхностям, для которого не нужны жгутики. Эти микроорганизмы на краю колонии переваривают сахара, выделяют метаболиты и создают осмотическое давление. Оно вызывает микроскопическое «цунами», и на нем бактерии катятся вперед.
Бактерии двигаются в жидкой среде, вращая жгутиками. Но они умеют двигаться и по сухим поверхностям. Например, с помощью пилей — отростков на мембране, которые цепляются за субстрат и подтягивают бактерию. Или с помощью белков, которые крепятся к субстрату и позволяют бактерии катиться на них, словно на гусеничном ходу. Способы передвижения бактерий по твердой поверхности изучены не досконально.
Авторы исследования, опубликованного в издании Journal of Bacteriology, изучали роение бактерий. Роением называют такое их поведение, при котором колония медленно расползается по поверхности питательной среды. Механизм этого расползания ясен не до конца. Вероятно, бактерии используют вращение жгутиков? Может, еще какие-то механизмы?
Ученые отключили у бактерий сальмонелл и кишечной палочки гены, необходимые для формирования жгутиков, чтобы посмотреть, как они будут роиться теперь. Микробиологи поместили бактерии на сухие агаровые пластины. Ожидалось, что бактерии без жгутиков расползаться не смогут.
Бактерии расползались. Ученым пришлось как-то объяснять этот феномен. Возможно, бактерии выделяли поверхностно-активные вещества, смазывали ими среду и скользили? Тогда в чашки Петри добавили ПАВ Tween-80, ожидая, что колония станет распространяться еще активнее.
Бактерии перестали расползаться почти совсем. Это значит, что ПАВ не только не помогает, но и мешает. Тогда ученые обратили внимание на другую деталь: расползание происходило только в присутствии сахара, например глюкозы. Это навело на мысль: что, если дело не в движении, а в еде? Точнее, в побочных продуктах ее переработки. Новая гипотеза заключалась в том, что именно эти вещества и толкают колонию вперед.
Сначала проверили разные сахара. Движение было только на тех, которые бактерии умеют сбраживать. Затем в питательную среду добавили pH-индикатор, меняющий цвет в кислой среде. Колония, расползаясь, оставляла за собой яркий желтый кислотный след — прямое доказательство идущей ферментации. Анализ показал наличие ацетата и формиата (солей уксусной и муравьиной кислот) — продуктов переработки сахаров.
Если ферментация — причина движения, то ее отключение должно остановить расползание. С помощью генной инженерии ученые «сломали» у бактерий ключевой ген, необходимый для этого процесса. Результат был однозначным: движение прекратилось полностью.
Но как ферментация заставляет колонию двигаться? Продукты брожения — соли. Они накапливаются на краю колонии, создают высокое осмотическое давление и вытягивают воду из желеобразной питательной среды. Ученые предположили, что этот приток воды должен создавать на переднем крае колонии микроскопическую волну, которая и толкает бактерии вперед.
Чтобы увидеть эту волну, применили оптическую профилометрию — метод для постреония трехмерной карты поверхности. И исследователи увидели ее. Прямо на переднем крае колонии возвышался четко различимый водяной вал высотой около 60 микрометров — тоньше человеческого волоса.
Бактерии едят сахара и выделяют соленые метаболиты. Соли вытягивают из питательной среды воду. Она образует по краю колонии волну, и на этой волне бактерии растекаются все дальше. Бактерии плывут на волне, которую создают сами. Ученые назвали это явление «свошинг», что можно перевести как «накат» или «заплеск» — разбившаяся волна прибоя, набегающая на пляж.
Расползание бактерий по поверхностям — ключевой этап в образовании биопленок на катетерах, имплантах, в ранах. Традиционные методы борьбы с распространением колоний часто нацелены на блокировку жгутиков. Новое исследование показывает, что даже если отключить жгутики, у них есть запасной, чисто физический способ колонизировать поверхности. Это необходимо учитывать при разработке новых методов борьбы с распространением инфекций.
Telegram 
Дзен 
VK Хотя сам факт наличия непонятных объектов на снимках, которые американские астронавты сделали на Луне, известен давно, десятилетиями их списывали на химические дефекты светочувствительной эмульсии фотопленки или блики света в линзах камер. Новая публикация на сайте Пентагона признает их реально существующими объектами, хотя и не делает выводов о их природе.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Десятого мая 1940 года вермахт пришел в движение. Через 42 суток англо-французские армии были разгромлены, а Франция капитулировала. Как это произошло, ведь союзники имели больше солдат, танков и пушек, чем немцы? В СССР причиной посчитали нежелание французов воевать, немцы же, говорили советские военные, не внесли в стратегию ничего нового. Реальность была строго обратной: разгром Франции был новым словом в войне, и такой же сценарий Гитлер применил против СССР через год. Что именно произошло и отчего советское руководство не смогло осознать случившееся?
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии