تقوم مستعمرة من البكتيريا التي تتنافس مع مستعمرات أخرى بإنشاء بروتين قاتل يجعل جيرانها "يحافظون على مسافة" منه. أفاد الباحثون هذا الأسبوع أنه من خلال تثبيط نمو المستعمرات المجاورة، وحتى القضاء على خلاياها، تحافظ المستعمرة على الموارد القليلة المتاحة في بيئتها، حتى عندما تكون المستعمرات المجاورة "أخواتها".
تنتمي المستعمرات التي تمت دراستها إلى السلالة الخاصة Paenibacillus dendritiformis، التي اكتشفها بن يعقوب. عندما يتم وضع هذه المستعمرات بمفردها على طبق بتري، فإنها سترسل فروعًا من الخلايا في كل الاتجاهات. ومع ذلك، عندما تتشارك مستعمرتان في طبق واحد بكمية محدودة من الطعام، فإن نمط التفرع للمستعمرتين يتشوه ويبقى مسافة بينهما.
ليس نقص الغذاء هو الذي يوقف النمو لأن الباحثين وجدوا بقايا طعام بين المستعمرتين. ووجدوا أيضًا في نفس المنطقة بروتينًا لم يكن موجودًا في أي مكان آخر على الطبق. وعندما وضعوا نفس البروتين على طبق كانت تنمو فيه هذه السلالة من البكتيريا، شكلت المستعمرة الجديدة شكلا غريبا تجنب الاقتراب من البروتين وماتت الخلايا الأقرب إلى البروتين.
ووصف الباحثون البروتين بأنه "قريب مميت" بسبب قدرته على قتل المستعمرات الشقيقة المنتجة من نفس المستعمرة الأم. خلال البحث، تم تحديد الجين الذي يرمز للبروتين، لكن هذا الجين في الواقع يرمز لبروتين أكبر وأثقل من البروتين القاتل وفي الواقع يرمز لبروتين غير خطير. وخلص الباحثون إلى أن هناك عاملاً آخر يلعب دورًا في الآلية القاتلة.
تفرز سلالة البكتيريا المعنية بروتينًا يسمى سبتيليسين، والذي يشجع النمو بتركيزات منخفضة. يوجد مادة السبتيليسين، المعروفة علميًا، بتركيز عالٍ بين المستعمرتين، وبالتالي تقطع البروتين الثقيل إلى شكل مخلب وأصغر. في شكله الصغير، يدمر البروتين جدار الخلية وينتشر محتوياته في البيئة.
تعليقات 6
طلبت من والدي أن يطلب من البروفيسور إيشيل بن يعقوب المزيد من التوضيحات حتى لا يُطلب منه التكهنات.
قال إنه سيفعل ذلك وآمل أن نحصل على تفسير كامل.
في الواقع لا يوجد أي نمو في وسط المستعمرة، ولكن في الهوامش، انتبه للصورة. حيث أنه من الممكن أن تكون الدائرة البيضاء في وسط المستعمرة نتيجة تحلل (موت) البكتيريا كما يظهر في مستعمرات الإشريكية القولونية والبكتيريا الأخرى.
راه:
هذا هو أحد السيناريوهات التي وصفتها بشكل أو بآخر ولكنه غير مكتوب في المقالة.
كما أنه لا يضيف شيئًا تمامًا (وهذا هو السبب في أن ما قلته هو أكثر أو أقل) لأنه من المفترض أن يكون التركيز في منتصف المجموعة أعلى منه على الأطراف وإذا كانت الأطراف تقتل - فالوسط سهل.
ولهذا السبب تحدثت عن احتمال أن يكون الألم فقط أثناء الانقسام.
وقام الباحثون في المقال بتطوير نموذج رياضي تؤثر فيه المادة على تركيز معين. لذلك يمكن للمستعمرة أن تنمو وتفرز حتى تصل المادة إلى التركيز الحرج ثم تتوقف. ستتوقف مستعمرة مجاورة، صغيرة أيضًا، عند تلك المرحلة على الرغم من أنها لم تصل إلى الحد الأقصى للحجم لأن تركيز المثبط في الركيزة من المستعمرة الأولى قد وصل إلى التركيز الحرج.
تركيز المادة في الواجهة بين المستعمرات سيكون أعلى من الجانب الآخر للمستعمرات وهذا هو السبب وراء ما تراه في الصورة.
ليس من الواضح تمامًا مما هو مكتوب كيف يضر سيباستيلزين بالمستعمرات المجاورة من نفس النوع ولا يؤذي البكتيريا الموجودة في المستعمرة نفسها.
قد يكون ذلك بسبب حقيقة أن البكتيريا الموجودة داخل المستعمرة تستهلكها أيضًا بطريقة ما وتمنعها من التراكم بكميات مميتة بينما خارج المستعمرة تتمكن من التراكم (شيء يذكرنا بالتوتر السطحي للسوائل - إذا كان أي شخص يفهم ما أنا عليه) يعني) ولكن لم يتم كتابته هنا وليس من الواضح ما إذا كان هذا هو ما يحدث.
السيناريو الآخر المحتمل هو أن البروتين لا يدمر الخلايا بأكملها ولكن فقط تلك التي تنقسم ثم يمنع التركيز القاتل استمرار نمو المستعمرة واستيطان المستعمرات الأخرى القريبة منها.
وربما تكون هناك سيناريوهات أخرى محتملة، بما فيها السيناريو الصحيح، لكن من المؤسف أن الأمر لم يتوضح.
رائعة وأنيقة