A kólibacilus néven közismert Escherichia coli baktérium az egyik leginkább kutatott mikroorganizmus. Az ételmérgezést okozó típusai mellett mindenekelőtt azért, mert veszélytelen törzsei nélkülözhetetlen tagjai az emberi bélflóra védelmi rendszerének.

Az austini University of Texas mikrobiológusai a rangos PNAS folyóiratban most megjelent tanulmányukban a kólibacilusok új szupertulajdonságát ismertetik. A kutatók szerint a pálcika alakú és alig 2 mikrométeres egysejtű értelemszerűen nemhogy összetett idegrendszerrel, de még egy árva neuronnal sem rendelkezik, de ennek ellenére képes az emlékezésre hasonló információtárolásra és -előhívásra, ráadásul ezeket az emlékeket át örökíti a következő, legalább négy baktérium-nemzedékre.

Az egyetemi közlemény szerint a kólibacilus memóriája a periódusos táblázat 26-ik elemére épül. Az anyagcseréjében központi szerepet betöltő vas (Fe) sejten belüli koncentrációja a megfigyelések szerint alapvetően befolyásolja a mikroorganizmus környezeti ingerekre adott reakcióit.

Az amerikai kutatók megfigyelték, hogy alacsony vaskoncentráció esetén a baktériumok a fent látható módon fürtökbe tömörülnek és tömegben mozogva keresik a vasforrásokat. Amikor a sejten belüli vas-szint megemelkedik, akkor sejtvékonyságú biofilmet alkotva a rendelkezésükre álló felületeken nyugalmi állapotba kerülnek.

A mikrobiológusok szerint a többször is extrémen alacsony vasszintnek kitett baktériumok hatékonyabbak voltak a tömegalkotásban, mintha emlékeztek volna arra, hogy miként kell a leghatékonyabban megoldani a feladatot. Az is kiderült, hogy ezek a vasalapú emlékek négy generáción át fennmaradtak, és csak aztán enyésztek el. A vasszint mesterséges manipulálásával azonban sikerült még több generációra átörökíteni a hatékony viselkedés emlékét.

A kutatók azt feltételezik, hogy a mikrobiális memória azért alakulhatott ki, mert egyetlen kémiai elemhez kapcsolja a túlélést szavatoló olyan stresszválaszokat, mint például az antibiotikumokkal szembeni védekezés, vagy a környezetnek ellenálló biofilmképzés. A mikrobiológusok úgy vélik, hogy a baktériumok virulenciáját is befolyásoló vas sejten belüli szintjének befolyásolása a bakteriális fertőzések és az antibiotikum-rezisztencia elleni terápiák alapja lehet a nem is távoli jövőben.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten:

Rövidesen az emberi sejteket is használhatjuk adattárolóként

Hegyeshalmi Richárd tudomány 2021. január 22.

A DNS ideális adattároló, mivel hatalmas tárolókapacitása van, és más adathordozókkal ellentétben soha nem lesz elavult. Egy kutatócsoportnak sikerült a bakteriális DNS-be gravíroznia a „Hello, world!” 72 bit hosszúságú üzenetét.

Áttörés a sejtbiológiában: cukor helyett szén-dioxidot eszik az új fejlesztésű E. coli baktérium

Bodnár Zsolt tudomány 2019. november 29.

Egyéves tenyésztéssel sikerült megváltoztatni az egyik legnépszerűbb kísérleti baktérium belső működését. A kutatók szerint az így létrehozott, csökkentett szénlábnyomú példányokat bioüzemanyagok és élelmiszerek előállításához is lehet majd használni.

Először sikerült hatástalanítani az utazók hasmenését okozó kólibaktériumot

Qubit.hu tudomány 2019. július 11.

Az emberi mikrobiom természetes baktériumflórájában megtalálható az Escherichia coli baktériumok egyik törzse olyan méreganyagot termel, amely évente közel egymilliárd embert betegít meg világszerte. Amerikai kutatók felderítették a kulcsmechanizmust.