Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
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 В нервной системе пациентов с этим заболеванием обнаружили значительные скопления иммунных клеток, нацеленных на вирус. Это может свидетельствовать о том, что вирус Эпштейна — Барр способен активно провоцировать иммунную систему.
Канализационный коллектор — скрытый источник загрязнения воздуха в городе. Через его вентиляционные шахты накопленный сероводород и другие агрессивные газы вместе с патогенной микрофлорой выталкиваются на поверхность при сверхплановом заполнении. Эта ядовитая смесь вредит здоровью людей и разъедает бетонные конструкции канализаций. Существующие сегодня защитные механизмы и дорогостоящие вентиляционные системы очистки имеют ограничения: конечные фильтры при достижении пиковой концентрации опасных испарений уходят в аварийный режим. Ученые ПНИПУ и компании «Вентмонтаж» разработали новое решение на основе гидрофильтра. Внедрение системы избавит воздух на 96,8% от механических примесей и на 65% снизит выброс агрессивных газов, а с помощью озонатора обеспечит полное обеззараживание.
Анализ грунта, доставленного с астероида Бенну миссией NASA OSIRIS-REx, показал, что аминокислоты в космосе могут образовываться не только в горячих недрах небесных тел, но и в глубоком холоде. Сравнив образцы Бенну с метеоритом Мурчисон, ученые выяснили, что простейшая аминокислота — глицин — имеет разную химическую историю. Если в метеорите она синтезировалась в теплой жидкой воде, то на Бенну возникла в первичных льдах еще до формирования Солнечной системы.
В 1980-х годах большую популярность приобрела борьба с озоновыми дырами. Из-за нее хладагенты из хлорфторгулеродов заменили на аналоги из гидрофторуглеродов. Теперь ученые выяснили, что эта замена — как и следующие за ней, уже в рамках борьбы с глобальным потеплением — ведет к накоплению в атмосфере довольно опасных «вечных химикатов».
Паническое расстройство характеризуется физическим напряжением, усиленным сердцебиением и одышкой. Ученые из Бразилии нашли способ бороться с этим недугом, создавая схожее физическое напряжение, но в спокойной и контролируемой обстановке — во время физупражнений.
Латентный железодефицит и железодефицитная анемия остаются одними из самых распространенных патологических состояний. Пациенты нередко задаются вопросом: возможно ли скорректировать дефицит железа, лишь обогатив рацион железосодержащими продуктами, вроде красного мяса, свеклы, гранатов? Несмотря на логичность этого подхода, современные клинические рекомендации единодушно указывают на его несостоятельность в качестве основного лечения.
От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.
Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
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