الرئيسية / البيولوجيا / اكتشاف لغة جديدة تستعملها البكتيريا

اكتشاف لغة جديدة تستعملها البكتيريا

الملخص:

تتواصل البكتيريا عن طريق إشارات كيميائية ويصبح بينها ما يسمى بالتوافقية في الإشارات كما يمكنها أن تطور صفاتها المسببة للمرض عن طريق هذه الآلية في التواصل. اكتشف العلماء طريقة تواصل لم تكن معروفة من قبل يبدو أن البكتيريا تسخدمها للتواصل على مدى شائع.

الكلام الوارد تحت الصورة الظاهرة في الرابط الأصلي:
أصيبت يرقة هذه الحشرة ببكتيريا P. asymbiotica تمتلك البكتيريا القدرة على التوهج البيولوجي، لذلك سوف تظهر اليرقة مضيئة في الظلام. يمكن دراسة مدى قدرة بعض الكائنات على التسبب بالمرض في الإنسان باستخدام الحشرات كنموذج دراسة.

***************

تتواصل البكتيريا عن طريق إشارات كيميائية يمكن من خلالها أن تطور صفات مشتركة. تستطيع عبر هذه التوافقية في الإشارات أن تطور صفاتها المسببة للمرض بواسطة هذه الآلية في التواصل.

قام فريق العلماء الذي يعمل مع البروفيسور هيلج بود في التقنية الحيوية الجزيئة من جامعة غوته في مدينة فرانكفورت الألمانية و د. رالف هيرمان من قسم الأحياء الدقيقية في جامعة لودفج ماكسيميليان في مدينة ميونخ الألمانية بوصف مسار تواصل للبكتيريا لم يكن معروفاً من قبل ويبدو أن البكتيريا تستعمله للتواصل فيما بينها بشكل واسع.

نشر الفريق نتائج الدراسة في مجلة Proceedings of the National Academy of Science. يعتبر البحث في وسائل اتصال البكتيريا ذو أهمية طبية أيضاً. يمكن أن تصبح سبل التواصل في البكتيريا هدفاً للعلاجات باستخدام عقاقير جديدة.

إذا تم كبح سبل التواصل المهمة، فلن يكون باستطاعة البكتيريا أن تطور مقدرتها المرضية. يقول بود: “عندما لا تتمكن المضات الحيوية من القضاء على الجراثيم كما لاحظنا ويتم كبح قدرتها على اكتساب صفات مرضية جديدة، فإن خطر اكتسابها صفة مقاومة لهذه المضات يقل بشكل كبير.”

تمتلك أنواع البكتيريا سبل تواصل مختلفة. اكتشف الفريق عام 2013 بقيادة هيرمان وبود سبيل تواصل كيميائي جديد في البكتيريا يستخدم من قبلها بشكل واسع.

أفضل سبيل مفهوم للتواصل بين البكتيريا اكتُشفَ حتى اليوم هو ذلك الذي يتم عن طريق الجزيء المستقل N-acyl homoserine lactone (AHL) : يقوم الأنزيم Luxl بإنتاج مركبات تعمل كإشارات ويستطيع جزئ الإشارة LuxR أن يميز ويستجيب لهذه المركبات. تسمح هذه العملية للبكتيريا بتطوير صفات معينة وضبط معايير سلوكياتها مع بعضها البعض. الشرط الذي يجب توافره لهذا المسلك هو وجود مجموعة من البكتيريا مع بعضهم البعض، لذا تعرف هذه العملية بالاستشعار المجموعي.

قام فريق عمل هيرمان وبود بدراسة بكتيريا تمتلك الجزيء المستقبل LuxR ولا تمتلك الأنزيم Luxl. قام علماء الأحياء الدقيقة في الدراسة الحالية بدراسة بكتيريا من نوع Photorhabdus asymbiotica ، وهي بكتيريا جرثومية مميتة للحشرات ويمكن أن تصيب البشر وتسبب التهابات في الجلد. تتواصل هذه البكتيريا باستعمال جزيء الإشارة dialkylresorcinol ، الذي يميز الجزيء المستقبل LuxR . يقول هيلج بود الذي قام فريقه في عام 2013 بتحديد تسلسل التصنيع الحيوي لجزيء الإشارة الجديد: “يبلغ أقصى تأثير على الخواص المرضية للبكتيريا في نظام الاستشعار المجموعي. تحتاج P. asymbiotica إلى جزيء dialkylresorcinol وعن طريقه تقوم بالتنسيق مع أعضاء الفصيلة الواحدة من البكتيريا لعملية إصابة اليرقة.”

قام الباحثون بدراسة المحتوى الوراثي (الجينوم) لبكتيريا P. asymbiotica بالإضافة إلى المحتوى الوراثي لأنواع بكتيريا أخرى. يبدو من نتائج هذه الدراسة أن مسار التواصل المكتشف منتشر في أنواع البكتيريا المختلفة. يقول هيرمان: “استطعنا أن نحدد عدة أنواع من البكيريا المسببة للمرض في الإنسان والتي لا تمتلك انزيم Luxl وتمتلك القدرة على تصنيع جزيئات الإشارة التي تم اكتشافها.”

ترجمة: فريق العمل
تدقيق: Mona Awwad و Yara Fadel
المصدر : http://goo.gl/SQQOFH