Не случайно стройная форма дождевого червя делает его тело идеальным для пробирания по узким туннелям. Эволюция формирует существ в соответствии с теми преимуществами, которые может дать та или иная форма. Может ли на микроскопическом уровне форма бактерии также способствовать ее выживанию?? Есть ли у сферической бактерии больше шансов заразить своего хозяина, чем у бактерии, имеющей форму палочки??
Анализ эволюции патогенных бактерий, обитающих в горле человека, показывает, что их форма со временем менялась, превращаясь из палочки в гранулу. В работе, опубликованной в журнале PLOS Genetics, профессор Фредерик Вейер из исследовательского центра INRS-Institut Armand-Frappier и его коллеги показали, что это изменение могло произойти для того, чтобы бактерии могли лучше обходить защитную систему хозяина.
Службы здравоохранения обращают пристальное внимание на респираторные инфекции, которые являются третьей по распространенности причиной смерти во всем мире. Патогенные микроорганизмы, вызывающие эти инфекции, эволюционировали, чтобы противостоять защите иммунной системы, приспосабливаясь к экологической нише внутри носа.
Neisseria meningitidis (вызывающая менингит) и catharralis catarrhalis могут вызывать серьезные инфекции у человека. Генетический анализ предков этих бактерий показал наличие гена yacF в предыдущих версиях. Отсутствие этого гена в последующих поколениях позволило бактериям изменить свою форму. Так и современный человек N. Meningitidis и M. catharralis имеют шаровидную форму и не имеют гена yacF.
Бактерии перешли от палочковидной формы к зернистой, что позволило изменить состав некоторых молекулярных молекул на их поверхности. Эти молекулы (пептидогликаны) играют важную роль в том, как иммунная система распознает отдельные бактерии. И, соответственно, как она на них реагирует.
"Долгое время считалось, что форма бактерий всегда менялась, — говорит профессор Вейер. "Мы можем использовать наблюдение за их формой, чтобы квалифицировать типы бактерий. Некоторые вопросы, однако, до сих пор остаются загадкой, например. как различные виды регулируют свою форму. Исследования показывают, что именно среда, в которой развиваются бактерии, оказывает ключевое влияние на их морфологию. Это чрезвычайно интересное открытие, поскольку оно позволило нам наблюдать за изменением бактерий, происходящим в двух разных видах организмов!
Наблюдаемые процессы могут позволить нам понять, как бактерии эволюционировали, чтобы наилучшим образом адаптироваться к человеческому горлу".
Расширяя наши знания об эволюции бактерий, ученые надеются разработать новые методы предотвращения тяжелых инфекций. Новые знания о микробах, меняющих свою форму от поколения к поколению, могут привести к профилактике и лечению многих инфекций.
