A baktériumok képesek tárolni az emlékeket, és generációkon át továbbadni: ScienceAlert

Egy új kutatás szerint egy egysejtű szervezet, amelynek nincs agya vagy idegrendszere, még mindig emlékeket alkothat, és továbbadhatja azokat a következő generációknak.

Baktériumok terjednek mindenfelé, Escherichia coli, Ő van Az élet egyik legjobban tanulmányozott formája A Földön a tudósok még mindig váratlan módokat fedeznek fel a túlélésre és a terjedésre.

A Texasi Egyetem és a Delaware Egyetem kutatói most olyan potenciális memóriarendszert fedeztek fel, amely ezt lehetővé teszi coli baktériumok „Emlékezz” a múlt tapasztalataira órákkal és generációkkal később.

A csapat azt állítja, hogy tudomásuk szerint ezt a fajta bakteriális memóriát korábban nem fedezték fel.

Nyilvánvaló, hogy az emlékezet, amelyről a tudósok ebben az esetben tárgyalnak, nem azonos a tudatos emberi emlékezettel.

Ehelyett a bakteriális memória jelensége Írd le Hogyan befolyásolják a múltbeli tapasztalatokból származó információk a jelenlegi döntéshozatalt.

„A baktériumoknak nincs agyuk, de információkat tudnak gyűjteni a környezetükből, és ha ismételten találkoznak ezzel a környezettel, akkor ezeket az információkat tárolhatják, és később gyorsan hozzáférhetnek a saját hasznukra.” Magyarázza A kutatás vezetője Souvik Bhattacharya molekuláris biológus, a Texasi Egyetemről.

Bhattacharyya és csapatuk megállapításai több mint 10 000 baktérium „rajzásos” tesztből származó erős összefüggéseken alapulnak.

Ezek a kísérletek egy teszt volt annak megállapítására, hogy… coli baktériumok Az egyik lemezen lévő sejtek összegyűlnek, és egyetlen vándorló tömeget alkotnak, amely ugyanazzal a motorral mozog. Ez a viselkedés általában azt jelzi, hogy a sejtek csatlakoznak, hogy hatékonyan keressenek megfelelő környezetet.

Másrészt amikor coli baktériumok A sejtek összetapadnak, és ragacsos biofilmet alkotnak, ami a tápanyagfelület megtelepedésének módja.

Az előzetes kísérletek során a kutatók felfedték coli baktériumok A sejteket számos különböző környezeti tényező hatásának tették ki, hogy kiderítsék, milyen körülmények vezettek a gyorsabb rajzáshoz.

Végül a csapat azt találta, hogy az intracelluláris vas a legerősebb előrejelzője annak, hogy a baktériumok elmozdulnak-e vagy maradnak-e.

Az alacsonyabb vasszint gyorsabb és hatékonyabb mobilizációval járt együtt, míg a magasabb szint mozgásszegényebb életmódhoz vezetett.

Az első generációk között coli baktériumok sejteket, ez intuitív válasznak tűnik. De miután csak egy rajzási eseményt tapasztaltak, azok a sejtek, amelyek későbbi életük során alacsonyabb vasszintet tapasztaltak, gyorsabban és hatékonyabban rajzottak, mint korábban.

Sőt, ez a „vas” memória legalább négy egymást követő leánysejtek nemzedékébe kerül, amelyek az anyasejt két új sejtre való osztódásával jönnek létre.

A leánysejtek hetedik generációjára ez a vasmemória természetesen elveszett, bár helyreállítható, ha a tudósok mesterségesen javítják.

A tanulmány szerzői még nem határozták meg a potenciális memóriarendszer mögött meghúzódó molekuláris mechanizmust vagy annak öröklődését, de az intracelluláris vas és a nemzedékek közötti rajzási viselkedés közötti erős kapcsolat azt sugallja, hogy a folyamatban lévő kondicionálás szintje játszik szerepet.

Míg a genetika köztudottan szerepet játszik… „Emlékezett” biológiai beállítások átadása. Nemzedékeken át coli baktériumok A specifikus gének „be” és „ki” beállításainak szabályozásával a kutatók úgy vélik, hogy az öröklődés rövid időtartama azt jelenti, hogy itt nem ez a mögöttes mechanizmus.

A vas többféle stresszreakcióhoz kapcsolódik a baktériumokban. A körülötte kialakult generációk közötti memóriarendszernek nagyon is van evolúciós értelme.

A vasalapú memóriarendszer segíthet coli baktériumok Alkalmazkodás rossz környezeti feltételekhez vagy antibiotikumokhoz.

Egy coli baktériumok A sejt képes Fél órán belül megduplázódikTehát az ilyen memória leánysejtekbe való átvitelének képessége szintén hasznos lehet a lassan változó környezetben.

„Mielőtt oxigén volt a Föld légkörében, a korai sejtélet sok sejtfolyamathoz használta a vasat.” Mondja Bhattacharya.

„A vas nemcsak a földi élet keletkezésében, hanem az élet evolúciójában is fontos. A sejteknek van értelme, hogy így használják fel.”

– A végén – mondta Bhattacharya Arra a következtetésre jut, „Minél többet tudunk a baktériumok viselkedéséről, annál könnyebb leküzdeni őket.”

A tanulmány ben jelent meg Emberekkel.