«Банды» бактерий защищают территорию, формируя «социальные сети», выделяющие токсины

Ученые давно знают, что бактерии могут бороться с другими бактериями, производя свою собственную версию антибиотиков. В недавнем исследовании ученые раскрыли другую тактику выживания бактерий.

Генерируя токсичные белки, некоторые бактерии становятся способными общаться друг с другом, по существу, позволяя им формировать свои собственные социальные сети.

Это замечательное открытие было открыто исследователями из Аргоннской национальной лаборатории. Команда выяснила это после того, как они получили молекулярные белковые структуры из штамма NC101 бактерий Escherichia coli (E. coli). Структуры белка были идентифицированы как происходящие из системы, состоящей из трех частей: токсина контакт-зависимого ингибирования роста (CDI), его фактора элонгации и его белка иммунитета.

Поиск белка иммунитета заставил исследователей поверить, что цель этой системы двоякая. Во-первых, это соревнование, а во-вторых, общение или передача сигналов. Благодаря этому бактериальные клетки могут взаимодействовать друг с другом или, возможно, убивать или даже контролировать другие патогенные микроорганизмы.

«На самом деле в соседнюю клетку попало всего несколько молекул токсина. Трудно оценить реальную степень повреждения клеток. Вот почему мы думаем, что это не убийство, а контроль и общение», - пояснила Каролина Михальска, белковый кристаллограф и соавтор статьи.

Анджей Йоахимяк, директор Центра структурной биологии, Центра структурной геномики Среднего Запада и соавтор Михальски, добавил: «Мы в основном изучаем, как бактерии взаимодействуют и общаются. У нас есть некоторые идеи, которые мы пытаемся решить, потому что токсины могут иметь различную активность. Они могут по-разному воздействовать на разные бактерии».

Эти системы не только присутствуют у кишечных или почвенных бактерий, но и у человеческих патогенов.

«Некоторые из этих токсинов систем CDI присутствуют, например, у Pseudomonas aeruginosa, которые вовлечены в заболевание легких», - отметил Йоахимяк.

По мере того, как бактерии становятся более устойчивыми к обычным антибиотикам, выводы Йоахимяка и его команды представляют потенциальный новый метод борьбы и преодоления патогенных бактерий, ответственных за различные инфекционные заболевания. Было показано, что токсин CDI препятствует и противодействует конкурирующим бактериям, поэтому поиск способа использовать этот токсичный белок или контролировать его может значительно облегчить борьбу с бактериями.