При интранзитивной/непереходной конкуренции пальма первенства не переходит от одного вида к другому, и среди видов, борющихся за одни и те же ресурсы, нет доминирующего конкурента. Это позволяет сосуществовать видам в одной экологической нише. Такой сценарий, когда нет однозначного победителя, может иметь место, когда механизмы конкурентоспособности обходятся дорогой ценой. Примером дорогостоящей конкурентной стратегии является использование противомикробных соединений.
Одним из наиболее распространенных противомикробных соединений, производимых бактериями, являются бактериоцины. Эти соединения производятся бактериями и археями для повышения их конкурентоспособности за питательные вещества и экологические ниши. То есть одни бактерии вырабатывают "антибиотики" что бы навредить или укокошить соседей. Бактериоцины могут воздействовать на клеточную мембрану и нарушать ее целостность, а также ингибировать транскрипцию, трансляцию, репликацию или синтез клеточной стенки.
Бактериоцины бывают трех классов:
→ Класс I - это небольшие (< 10 кДа) посттрансляционно модифицированные пептиды
→ Класс II - немодифицированные (< 10 кДа) пептиды
→ Класс III - крупные (> 10 кДа) и термостабильные, часто с ферментативной активностью
Бактерии в любом месте человеческого организма могут производить такие антибиотики, но особенно ими обогащены кишечник и ротовая полость.
Наиболее изученными бактериоцинами являются:
→ Колицин узкого спектра действия (обнаружен у большого числа бактерий из филума Proteobacteria),
→ Blp (род Firmicutes и семейство бактерий Streptococcus)
→ Энтеролизин А широкого спектра действия (род Firmicutes и семейство Enterococcus)
→ Пиоцин S1 - обнаружен только у патогенных бактерий семейства Pseudomonas.
Ученые из Норвегии изучили метагеномы бактерий (всю днк) из кишечника младенцев и обнаружили что в днк бактерий есть огромное колличество генов для производства бактериоцинов. Больше чем у кишечных бактерий у взрослого человека. Так же установили, что разнообразие бактериальных штаммов у младенцев выше чем у взрослого. Эти результаты показывают, что бактериоцины играют важную роль в формировании ранней микробиоты кишечника, возможно, способствуя разнообразию штаммов. Так же установили что из всех рассмотренных бактериоцинов, бактериоцины узкого спектра приводит к более высокому разнообразию бактерий в кишечнике.
Стоит помнить, что данное исследование было проведено in silico (то есть эксперимент, проводен с помощью компьютера), и такой поиск генов бактериоцинов в метагеномах также может привести к ложноположительным совпадениям. Необходимо провести дополнительные эксперименты уже в лаборатории, а не на компьютере, для изучения того, как выработка "антибиотиков" в кишечнике младенца влияет на развитие иммунной, нервной и метаболической систем младенца.
Источник: Ormaasen, I., Rudi, K., Diep, D.B. et al. Metagenome-mining indicates an association between bacteriocin presence and strain diversity in the infant gut. BMC Genomics 24, 295 (2023). https://doi.org/10.1186/s12864-023-09388-0
Ставя любо и подписываясь, Вы помогаете мне продвигать настоящую науку.
Предыдущая статья: Мисо - секрет долгой жизни?
