Os Uma
Piše: Barbara Kovačević

Nedavna studija je pokazala da bakterije, uz svoj sustav uobičajene memorije, imaju još jedan dodatni, a to je sustav kolektivnog pamćenja koji im omogućuje veću toleranciju na stres.

Kako bakterije pamte i što jedna bakterija uopće treba pamtiti? Može se činiti da su potrebe mikroorganizama različite od onih, recimo, životinjskih, no na kraju se sve svodi na jedno – preživljavanje. Stoga bakterije moraju pamtiti događaje koji ih ugrožavaju. Primjerice, kad se bakterija izloži stresu u slanoj vodi odnosno kad se poveća količina soli u njezinom okruženju, ona odmah reagira prekidanjem svojih neposrednijih funkcija i pripremom za preživljavanje što rezultira eliminacijom stresa i povratkom u normalan život.

No, bakterija više nije ista jer se broj molekula unutar nje promijenio te će ona, kad se ponovno nađe suočena sa stresom, biti spremna zahvaljujući nizu posebnih mjera koje joj omogućuju preživljavanje. Te mjere (molekule koje nalikuju na opasnost) u genetici i molekularnoj mašineriji bakterije ostavljaju zapis koji postaje njezino vlastito sjećanje.

Međutim, istraživači iz Eawaga i ETH Zürich sada su po prvi puta pokazali da ovo pamćenje nadilazi jedinke te se odražava na cijelu koloniju i njezino reagiranje na opasnost zahvaljujući čemu one mogu duže preživjeti. Iako tek treba otkriti točan mehanizam koji se krije u pozadini tog procesa, poznato je da taj ciklus sinkronizacije igra ključnu ulogu u kolektivnom pamćenju.

Istraživanje je pokazalo da kad se populacija bakterija izloži stresu tj. stanju ugroženosti, stopa preživljavanja biva veća kod populacija koje su se i prije nalazile u takvim uvjetima. Primjerice, bakterije koje su bile izložene umjerenoj koncentraciji soli u vodi u većoj su količini preživjele izloženost većoj koncentraciji čak i kada nije postojalo prethodno upozorenje. Slani stres je uzrokovao odgodu stanične podjele što je dovelo do sinkronizacije u podjeli stanica i posljedičnoj osjetljivosti cijele populacije.

Daljnja istraživanja će znanstvenicima pomoći da boljim razumijevanjem ovog učinka razviju način kojim će se moći kontrolirati bakterijske populacije te samim time i mehanizam njihove otpornosti na antibiotike s obzirom da su bakterije najotporniji živući organizmi na svijetu. Martin Ackermann, mikrobiolog koji je sudjelovao u ovom istraživanju kaže:

„Ako želite shvatiti ponašanje i sudbinu mikrobnih populacija, ponekad je neophodno proučiti svaku pojedinačnu stanicu.“

Čini se da je i najmanji organizam na ovom svijetu djelo impresivnog inženjeringa!

Naslovna slika: Eksperimentalna postava s bakterijom Caulobacter crescentus u mikrofluidnim čipovima. Svaki čip se sastoji od osam kanala dok bakterije u svakom od njih žive pričvršćene na staklenu površinu. Nakon stanične podjele, jedna od dvije stanica-kćeri ostaje u kanalu dok se druga ispire. Odobrila: Stephanie Stutz