Wetenskaplikes neem bakterieë tuimel hul pad uit van die oppervlak strikke

Terwyl die opsporing van die beweging van Escherichia coli, 'n span navorsers het opgemerk dat naby soliede oppervlaktes, die bakterieë hardloop in sirkels. Loop na lus, die opsporing lyk amper soos 'n Olimpiese figuur schaatsbaan voor die Zamboni ysters die vel ys glad. Afbreek van E. coli se roetine stap vir stap, die wetenskaplikes geïdentifiseer 'n handtekening beweeg - oppervlak tuimel.

Bakterieë kan leef as individue, vrylik swem rondom die omgewing, maar uiteindelik het hulle gaan sit op oppervlaktes te vorm kolonies en biofilms. Om dit te doen, bakterieë lukraak tuimel om stadiger en re-oriënteer hulleself driedimensioneel, te verken en te vind die ideale omgewing.

"Tuimel is baie interessant. Die bakterieë self nie weet waar die omgewing is voorkeur vir hulle," sê die eerste skrywer Laurence Lemelle, 'n biofysicus by École Normale Superieure de Lyon (Normale Skool vir Lyon). "Dit maak nie weet waar om te gaan, hoe om dinge te voel. Maar dit weet as die afgelope omgewing beter of slegter as die huidige was." Bakterieë gebruik die inligting wat ingesamel tuimel om te stop of te verlaag die frekwensie van tuimel. "Dit beteken dat jy meer na 'n rigting swem. Op die ou end, die bevolking statisties swem na die voorkeur voorwaardes," sê sy.

Sommige studies beweer dat bakterieë nie tuimel en net swem wanneer hulle naby 'n oppervlak. Maar Lemelle en haar kollegas sê dat eis klink onwaarskynlik. Fisika voorspel dat bakterieë sal vasval, hardloop in oneindige sirkels op die oppervlak as hulle net geswem.

Dit is egter nie maklik om hierdie klein wesens op te spoor. Stuwend vorentoe met hul verskeie sterte bekend as flagella, bakterieë swem 20 keer die lengte van hul liggame in 'n sekonde, en tuimel gebeur selfs vinniger, by 'n tiende van 'n sekonde. Trouens, jy is geneig om te die tuimel mis selfs as jou kamera is 'n hoë-resolusie genoeg om film bakterieë. 'N vinnige blik op hoe bakterieë ontsnap uit die oppervlak te neem, die span het 'n hoë-vergroting, hoë-sensitiwiteit, hoë-spoed kamera toegerus met nagvisie.

Die opname het getoon dat wanneer die bakterieë naby die oppervlak swem, die water wrywing op die liggaam naby die oppervlak veroorsaak dat die trajek te buig. Om te verhoed dat hy vasgekeer hardloop in sirkels op die oppervlak, die bakterieë tuimel. Dit stadiger, en een van die flagella jiggles uit plek, heroriëntering waar dit was op pad. In sommige gevalle, soos swemmers stoot af 'n swembad muur, die jiggling flagella skop op die oppervlak, wat lei tot 'n skerper draai. Die wilde flagellum dan terug na die bondel, versnel die bakterieë, en gaan terug na swem.

"Ons weet nou dat bakterieë kan tuimel op oppervlaktes, en hierdie tuimel baie spesifieke," sê Lemelle. "Toe te lig die strategie van oppervlak eksplorasie wat onderstreep deur hierdie tuimel is 'n belangrike toekomstige stap."

Om die bakterieë, tuimel hulle in staat stel om te ontsnap uit die oppervlak, sodat hulle ander plekke te koloniseer en te optimaliseer die verkenning van die oppervlak self. Bakterieë kan swem op sel oppervlaktes totdat hulle in aanraking kom met 'n spesifieke reseptor te optimaliseer infeksies kry. Hulle kan ook swem om te gaan sit op oppervlaktes wat moeilik is om skoon te maak om bakteriële biofilms, wat antibiotika-weerstandige kan wees vorm is.

"Voor die pandemia, die COVID pandemie, was dit moeilik om mense te oortuig dat ons nodig het om te verwag en alternatiewe benaderings tot die oppervlak biocontamination verminder ontwikkel," sê Lemelle. "Mense was soos:" Ons het baie van die antibiotika. Daar is weerstand, maar ons het tyd. " Uit 'n mediese oogpunt, die begrip van die nabye-oppervlak tuimel gebeure van bakterieë kan help beperk die biocontamination van oppervlaktes en antibakteriese metodes te ontwikkel. "

bron: Cell Press. "Scientists observe bacteria tumble their way out of surface traps." ScienceDaily. ScienceDaily, 5 May 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200505110410.htm>.