Jak bakterie ze sobą rozmawiają?
Bakterie komunikują się ze sobą przez „molekuły sygnałowe”. Receptory odpowiadających sobie cząsteczek wiążą się, bo pasują do siebie jak trybiki (spójrz na powiększony fragment grafiki). Gdy tylko pojawi się większa ilość molekuł, zachowanie grupy ulega zmianie. Może wówczas zacząć wytwarzać zarodniki lub warstwę biofilmu (= śluzowata macierz zewnątrzkomórkowa, składająca się z pozakomórkowych substancji polimerowych).
Komunikacja komórkowa (AHV International, 2020 – na podstawie Bassler / Keulemans, 2017)
QUORUM SENSING (QS)
W AHV prowadzimy badania nad tym, w jaki sposób bakterie koordynują swoje działania w grupie przez quorum sensing (QS). To dziedzina nauki, która wyjaśnia sposób komunikacji między bakteriami, odbywający się za pomocą złożonych sygnałów chemicznych lub molekuł sygnałowych (jak na rys. 1), by w ten sposób zmierzyć wielkość ich populacji (Bassler i in., 2005).
Kiedy populacja określonych bakterii jest niewielka, rozrzedzenie ich molekuł jest na tyle silne, że jakakolwiek współpraca między nimi staje się nieefektywna. Jednak w momencie wzrostu populacji, zagęszczenie molekuł pozwala na wiązanie się za pomocą receptorów (Bassler, 2009).
W ten sposób grupa może skutecznie koordynować zbiorową obronę i efektywniej atakować (Reading i in., 2005).
ZROZUMIENIE ROLI BIOFILMU W PRZYRODZIE
Bakterie współpracują ze sobą jako grupa, a jednym z rezultatów tej współpracy jest tworzenie się biofilmu. Ale w jakim celu bakterie w ogóle go produkują?
Jak wszystkie żywe organizmy, bakterie potrzebują pożywienia, wody i odpowiedniego środowiska, aby rosnąć i przetrwać. Rywalizacja o składniki odżywcze jest intensywna, więc jednocześnie muszą chronić się przed niesprzyjającymi warunkami w organizmie gospodarza lub przed (zazwyczaj) toksycznymi substancjami, które zabiją je, gdy będą znajdować się poza strefą ochronną, w stadium bakterii planktonowych (wolno żyjących).
