- Coloniile de bacterii preferă să se sinucidă din punct de vedere evolutiv decât să accepte tulpinile care trișează și se hrănesc din colonie fără să dea nimic în schimb.
- Cercetarea fost publicată în PLOS Computational Biology
Coloniile de bacterii preferă să se sinucidă din punct de vedere evolutiv decât să accepte tulpinile care trișează și se hrănesc din colonie fără să dea nimic în schimb. Aceasta este constatarea făcută de o echipă de cercetători care a analizat cum reacționează colonia la bacteriile care consumă mai mult decât le revine.
Bacteriile lucrează adesea împreună, ca o colonie, pentru a supraviețui și produc resurse care sunt folosite de alte bacterii. De exemplu, bacteriile secretă adesea enzime care descompun sursele de hrană în nutrienți, de care beneficiază bacteriile vecine. Uneori, însă, acestea pot fi operatori egoiști care consumă resurse fără a contribui ei înșiși.
„Este costisitor pentru o bacterie să contribuie la comunitate, așa că, pentru un individ egoist, cel mai bine este să ia pur și simplu ceea ce i se oferă fără să dea nimic înapoi„, spune Alex Moffett, biolog computațional la Universitatea York din Toronto și autorul principal al noului studiu. „Dar, în mod evident, acest lucru este rău pentru toată lumea, astfel încât comunitatea are nevoie de o modalitate de a descuraja comportamentul rău.„
Pentru a determina rata produselor biochimice (cunoscute și sub numele de „bunuri publice”), coloniile de bacterii folosesc un sistem numit quorum sensing.
Quorum sensing funcționează prin reglarea expresiei genelor de cooperare în cadrul unei populații de bacterii, prin intermediul unor molecule mici numite autoinducători. Cu cât sunt mai multe bacterii, cu atât se acumulează mai mulți autoinducători. Dacă concentrația de autoinducători crește peste nivelurile critice, acest lucru declanșează schimbări în bacteriile care, ca grup, au depășit resursele disponibile. Prin intermediul unui model matematic, cercetătorii au descoperit că quorum sensing are ca efect pedepsirea celor care nu se supun, reducând disponibilitatea resurselor comune. Însă, în unele cazuri, pedepsirea trișorilor dăunează supraviețuirii întregii colonii, deoarece producătorii sunt, de asemenea, lipsiți de resurse.
„În lipsa unor nutrienți alternativi, quorum sensing-ul practicat de producători reține singura sursă de nutrienți pentru întreaga populație, ceea ce dăunează atât producătorilor, cât și trișorilor„, scriu cercetătorii. „Nu ne așteptam să vedem acest comportament, pe care l-am putea numi chiar -răutăcios-“, explică Andrew Eckford, un biolog computaționalist tot de la Universitatea York. „Dar indică faptul că quorum sensing este un instrument remarcabil de flexibil pentru impunerea corectitudinii„.
Cercetătorii descriu acest comportament ca fiind „un posibil exemplu de sinucidere evolutivă„.
Modelele matematice folosesc ipoteze, dar sunt instrumente utile care îi ajută pe oamenii de știință să înțeleagă sistemele complicate și dinamice. În acest caz, înțelegerea compromisurilor brutale pe care coloniile bacteriene le fac pentru a supraviețui ar putea, cu ajutorul unor cercetări suplimentare, să lămurească modul în care infecțiile bacteriene se instalează și provoacă boli.
Sursa: sciencealert.com
——-
