Бактерії планують свої дії

Відео: А.Векслер: Ізраїль і Росія координують свої дії в Сирії

Мікроорганізми чекають майбутні зміни середовища і готуються до них, встановили вчені з наукового інституту Вайцмана (Weizmann Institute of Science) і університету Тель-Авіва (Tel Aviv University), що проводили дослідження зокрема з бактеріями групи кишкової палички.

Відео: Яків Кедмі: Єгипет хоче координувати свої дії з Ізраїлем

Мікробіологи досліджували мешканців тих середовищ, в яких умови міняються передбачуваним чином. Виявилося, що багато хто з них пристосувалися і починають реагувати на майбутнє подія ще до того, як воно настало.

Бактерії Escherichia coli, наприклад, подорожуючи по шлунково-кишковому тракту, проходять безліч різних відділів і відчувають постійну зміну умов. Їм "відомо", що після цукру лактози у навколишньому їхньому середовищі незабаром з`являється мальтоза.

Група професора Іцхака Пільпеля (Yitzhak Pilpel) вивчила генетичні зміни, які супроводжують процесу переходу. Виявилося, що при появі лактози включаються гени, пов`язані не тільки з лактозою, але і частина тих, що визначають відповідь на мальтозу.

У той же час в присутності мальтози гени лактози не активована. Виходить, що в ході еволюційних змін бактерії пристосувалися до певної послідовності подій.

Приблизно такий же (і навіть складніший) процес має місце в житті винних дріжджів. Поступова ферментація призводить до зміни кількості цукру, підвищенню рівня алкоголю, дріжджі починають готуватися до наступної сходинки.

Всі ці механізми - пристосування до мінливих умов середовища, яке підвищує шанси мікроорганізмів на виживання.

У цих системах еволюція замінює умовні рефлекси, коментує Пільпеля. "Це не просто підготовча реакція, яка запускається завжди, це спеціально вироблена реакція на очікувану подію", - додає Галь Романо (Gal Romano).

Щоб перевірити свої здогади, вчені вирішили провести експеримент, схожий на досліди Павлова по отучению від умовних рефлексів: вони на кілька місяців помістили дріжджі в середовище, в якій мальтоза ніколи не слідувала за лактозою. Через довгий час бактерії "пристосувалися" і до цих обставин (точніше кажучи, еволюціонували, так як змінилося безліч поколінь). Гени мальтози перестали включатися в присутності лактози, хоча і не втратили своїх функцій (тобто включалися в присутності самої мальтози).

"Виходить, що за приготування до зміни організм певним чином розплачується. Це варто того, так як підвищується шанс на виживання. Але в певних обставинах, наприклад, якщо" передбачуване "зміна припиняється, ця властивість вже не потрібно", - додає Пільпеля в прес -РЕЛІЗ інституту Вайцмана.

(До речі, деяку здатність до навчання кишкової палички і її здатність припускати наступні зміни в середовищі демонстрували порівняно недавно в своїх дослідах і біологи з Прінстона.)

Відео: Як знімати весілля по всьому світу (by Володимир Іваш)

Вчені вважають, що подібний процес відбувається в клітинах багатьох тварин і навіть людей.

Відкриття буде мати і практичне застосування, так як з його допомогою можна збільшити шанси на виживання генетично змінених бактерій, які виробляють біопаливо або ліки.