Bakteriler diğer bakterileri nasıl avlar?
Diğer bakteri avlayan bakteri türü potansiyel yaşayan bir antibiyotik olarak büyük ilgiyi çekti, ancak bu avcının avını nasıl izlediği tam olarak belli değildi.
Biophysical Dergisinde 28 Mart yayınlanan bir çalışma, bakteriyel avcı Bdellovibrio bacteriovorus'un (BV) kendi yüzme hareketleri ve avının sıvı kuvvetlerinden yararlanarak hedefine ulaştığını ortaya koyarak, bu soruna ışık tutuyor. Bu hidrodinamik akış alanları, bakterileri yakın mesafelere getirir ve BV'ye başarılı bir saldırı şansı verir.
Arizona Devlet Üniversitesi eş-kıdemli çalışma yazarı Steve Pressé: “50 yıl önce keşfedilmesine rağmen bakteri avcısı BV'nin, bakteri avını nasıl bulduğu hakkında çok az şey bilinmektedir” “BV'nin avını nasıl bulduğunun anlaşılması, biyomühendislikte bu bakterinin yaşayan bir antibiyotik olarak hizmet etmesi için bir ilk adımdır-yani, canlı bir organizmanın içinde avını avlaması!” diyor.
BV, bir virüs gibi, örneğin Escherichia coli (E. coli) gibi bakterilere bağlanır ve avına girerek saldırır, hücrede büyüyüp çoğalarak ve aniden patlayarak, yavrularını çevreleyen ortama salar. BV'nin patojenleri öldürme ve hayvan modellerinde güvenliği göz önüne alındığında, bu bakteri avcılığının; suların arındırması, yüzeyde bozulan biyofilmler için ve hayvancılıkta veya insanlarda canlı bir antibiyotik olarak görev yapması için kullanması önerildi. BV'nin avını nasıl bulduğunun anlaşılması, bu hedeflere doğru atılmış önemli bir ilk adımdır, ancak şimdiye kadar BV'nin, bakteri hücrelerini spesifik olarak hedeflemek için kimyasal ipuçları kullanıp kullanmadığı veya rastgele bunlara çarpması bilinmiyordu.
Indiana Üniversitesi-Purdue Üniversitesin’den ortak-kıdemli çalışan yazar olan Gregory Anderson ve Pressé; bu soruyu çözmek için yüksek çözünürlüklü video mikroskopi kullanarak, BV ve E. coli hareketlerini izledi. BV'nin sıvı ortamını şiddetli bir şekilde rahatsız ederek, çözeltide hızlı bir şekilde yüzdüklerini gözlemlediler. Araştırmacılar, bu hidrodinamik akışların etkilerini araştırmak için bakterileri, düz yüzeylere paralel olarak yüzerken izledi. (mikroskop lamı ve lameli arası) Bu koşullar altında, BV'nin kendi hareketleri, yüzeylerin yanında çevrelerde yüzmeye zorlayan, girdap benzeri akışkan kuvvetler üretti.
Ek deneyler, BV'nin açık sular yerine duvara yakın ve damlacıkların çevresinde yüzmesini tercih ettiğini göstermiştir; bu da sıvı kuvvetlerin bu hidrodinamik yörüngelerde onları yakaladıklarını düşündürmektedir. Dahası, deneysel kontroller, hesaplamalar ve bilgisayar modellemesi, bu etkilerden kimyasal ve elektriksel izler yerine hidrodinamik kuvvetlerin sorumlu olduğunu doğrulamıştır.
Pressé: “Çalışmamızdan önce bilim dünyası, BV'nin çok muhtemel olarak avına rastgele çarptığı sonucuna varmıştı. Ancak milyarlarca yıllık evrimden sonra; doğanın, tamamen rastgele bir arama yaparak avını bulan bir avcıyı ortaya çıkabileceğine inanmak çok zordur. İronik olarak, bulgularımız, BV'nin av için yaptığı aramanın rastgele olduğunu gösteriyor. Sadece üç boyutta rastgele değil.” diyor.
Sonraki adımlar, onları kendi kendine ürettikleri akış alanlarına daha duyarlı hale getirmek için BV'yi biyomühendislikle düzenlemek ve daha sonra bu süper verimli avcıları canlı bir ev sahibinde harekete geçmelerini seyretmektir. Son olarak bulgularımız; zararlı bakterileri azaltmak veya ortadan kaldırmak için araç olarak bakteri avcılarının kullanılmasına önderlik edebilir. Bu durum çevresel, tarımsal, endüstriyel ve sağlık üzerindeki etkilere sahip olabilir. Özellikle, giderek zorlaşan antibiyotik direnci sorununu ortadan kaldırmak için daha iyi tedavilerin geliştirilmesine yol açabilir.
Çeviren: Barış Uçar Bilime Yön Veren Cevaplar
Kaynaklar:
Çalışma videosu için: https://m.phys.org/news/2017-03-bacteria.html?utm_source=nwletter&utm_medium=email&utm_campaign=daily-nwletter
More information: Biophysical Journal, Jashnsaz et al.: "Hydrodynamic Hunters" http://www.cell.com/biophysj/fulltext/S0006-3495(17)30218-7 , DOI: 10.1016/j.bpj.2017.02.011
Provided by: Cell Press
Barış Uçar
-
İnsanlığımızın Anahtarı Genetik Değil, Mikrobiyal
-
İleri Yaşta Baba Olmak, Eşleri Ve Doğmamış Çocukları Risk Altına Sokar
-
Güneş Kremi Kimyasalları, Kan Dolaşımına, Potansiyel Olarak Güvenli Olmayan Seviyelerde Girebilirler
-
Gen Hırsızı Bitkiler
-
Ölmekte Olan Bakteriler Antibiyotiği Emerek Diğer Bakterilerin Hayatta Kalmasını Ve Gelişmesini Sağlar
-
Membran Proteinlerinin, Lipitleri ve İyonları Nasıl Hareket Ettirdiğini Açıklayan İki Makale
-
Genetik Bilgi Sadece Sperm ve Yumurta İle Aktarılmaz!
-
Siz Eşinizi Seçebilirsiniz Ama, Doğacak Bebeğinize Yumurta Hücresi Karar Verir
-
Beyin Taramaları, Ödül Ve Cezaların Gençler Üzerinde Neden İşe Yaramadığını Gösteriyor
-
Cinsiyetin Genetik Kökeni
-
Sahip Olduğumuz Korkuları Çocuklarımıza Ya Da Torunlarımıza Aktarabiliriz!
-
İnsan Hücreleriyle "Konuşan" Bağırsak Bakterileri Yeni Tedavilere İmkân Tanıyabilir!
-
Cilia(Siller) Bakterilerin Bodyguardları
-
İlkel Çorba, Canlandırıcı Bir Pre-Protein Yahnisimiydi?
-
Yaşlı babaların daha az verimli yavrular ürettiği bulundu!