Во рту человека обычно обитает 700 и более видов бактерий. Кого среди них только нет: и актиномицеты, и кампилобактеры, и фузобактерии, а также великое множество не столь широко представленных родов. Причем с возрастом, или если с организмом произошли какие-либо изменения, микробиота меняется.
Так как среда во рту непостоянна, особенно это касается бактерий, которые живут, прикрепившись к поверхности, требуется как-то удерживать популяцию внутри и при этом еще и не проигрывать в конкуренции за площадь. Несмотря на то, что бактерии в большинстве своем очень маленькие, когда образуется биопленка, просто так к поверхности внешним клеткам уже не прикрепиться. Разные бактерии тропны (в данном случае "склонны прикрепляться") к разным тканям, например, какие-то к зубам, а какие-то к поверхности языка.
Нередко разные виды либо пытаются отравить друг друга, выбрасывая в окружающую среду яды, либо просто выделяют конечные продукты жизнедеятельности, формируя скопления разных веществ (обычно от этого страдает только человек). Так, например, многие стрептококки продуцируют перекись водорода и молочную кислоту, вейлонеллы расщепляют эту молочную кислоту и ей подобные соединения на составные элементы, многие лактобактерии вообще генерируют целый букет органических кислот на постоянной основе. Все это может приводить к образованию налета и зубных бляшек, которые представляют собой целые города, заселенные разными видами микроорганизмов, в которых циркулирует смесь всевозможных метаболитов и которые по своей сути вбуриваются в ткани (обычно зубов).
Новый вид
Недавно к этому зверинцу, который проживает внутри каждого человека, добавился еще один представитель. Вернее говоря, он не добавился, и с высокой долей вероятности он жил там всегда - его просто не замечали до этого момента.
Как видно, его колонии похожи на гусениц.
Для того, чтобы понять причину его необычного строения, следует обратиться к образу жизни ротовых бактерий. Многие из них прикрепляются, и, как уже было сказано, может возникать конкуренция за площадь. Поэтому любой бактерии выгодно как можно дольше удерживать позицию. Судя по всему, новый вид достиг в этом совершенства: даже во время размножения он не покидает места, к которому изначально прикрепился. Клетка, заселяясь на новое место, крепится двумя кончиками, и когда настанет момент деления, делится поперечно, образуя уже две связанные бактерии. Такое деление продолжается много раз и в итоге может образоваться "гусеница". Также замечено, что некоторые клетки в цепочке имеют иную форму, и возможно, это примерно то же самое, что и специализации клеток у цианобактерий, которые обладают несколькими их видами: обычными, гетероцистами для фиксации азота, акинетами для пережидания тяжелых условий. Но действительно ли есть разделение труда у гусеничных бактерий, пока неизвестно.
Команда исследователей впервые применила электронную микроскопию для изучения форм бактериальных клеток семейства Neisseriaceae, которые включают две стандартные формы клеток (палочки и кокки) в дополнение к нитям, похожим на гусеницы. Сравнивая формы и геномы их клеток во всем семействе Neisseriaceae, исследователи могли сделать вывод, что многоклеточные бактерии с продольным делением произошли от палочковидных бактерий с поперечным делением. Более того, они могли точно определить, какие гены, вероятно, ответственны за необычную стратегию размножения.
Затем они использовали методы флуоресцентной маркировки, чтобы визуализировать рост клеток многоклеточных бактерий и, наконец, сравнили их генетический состав с "классическими" палочковидными видами. Наконец, они попытались воссоздать эволюцию, внеся генетические изменения в палочковидные Neisseriaceae. Хотя они не могли заставить палочковидные бактерии стать многоклеточными, генетические манипуляции привели к получению более длинных и тонких клеток.
Оригинальная статья (Nature communications)
#бактерия #биология #наука #микробы #микробиология #здоровье
