Бактерии "чатятся" друг с другом
Американские ученые недавно обнаружили, что у бактерийсуществует своя "глобальная информационная сеть". Именно она помогает носителям инфекций успешно противостоять новым лекарствам, в том числе и антибиотикам. Причем в обмене информацией участвуют не только особи одного вида — "чатиться" друг с другом могут и представители не родственных групп.
Нет, никакого интернета у микроорганизмов, конечно же, не имеется, однако информацией они обмениваться друг с другом умеют. Правда, не цифровой, а наследственной. Подобное явление получило название "горизонтальным переносом генов" (горизонтальным — потому, что гены передаются не от предков к потомкам, а между особями одного поколения). И делать это бактериям достаточно легко, поскольку в их клетках имеются аналоги "флешек", называемые плазмидами.
Напомню, что плазмида представляет собой мембранный пузырек, в котором хранятся короткие молекулы ДНК. Как правило, они являются "запасными копиями" одного или нескольких жизненно необходимых генов, "оригиналы" которых находятся в основной кольцевой молекулы ДНК.
Вообще-то, они нужны для того, что бы быстро отремонтировать основную молекулу, если она вдруг повредится (поэтому так же уместно сравнивать плазмиды со складом "запчастей"). Однако, как свидетельствуют последние исследования, эти органеллы так же используются для горизонтального переноса генов, и причем вполне успешно.
Происходит это так — две бактерии подходят друг к другу, устанавливают цитоплазматический "мостик" между клетками и, с помощью него обмениваются плазмидами. Поскольку оболочка последних ничем не отличается от стандартной клеточной мембраны, то внутренние системы клеточной защиты спокойно пропускают "пришельца", принимая его за собственную органеллу.
Оказавшись в другой клетке, плазмидная ДНК может сразу же встроиться в основную молекулу, а может некоторое время находиться в цитоплазме, не подавая никаких признаков активности.Уже давно микробиологи заметили, что микроорганизмы из одной колонии постоянно обмениваются пластидами. Особенно интенсивно этот процесс идет при воздействии на сообщество бактерий какого-нибудь неблагоприятного фактора, например, антибиотика. Поскольку среди микробов всегда есть те, кто обладает врожденной устойчивостью к антибактериальным веществам, то они не только не погибают сразу сами, но и способствуют выживанию других, менее устойчивых членов колонии, передавая им соответствующие гены.
Именно поэтому-то при бактериальных инфекциях рекомендуют лечение с чередованием различных антибиотиков — к воздействию одного микробы достаточно быстро становятся устойчивыми.
Но переносить разные гены от одной бактерии к другой могут и паразитирующие в них вирусы (которых называют бактериофагами). Дело в том, что далеко не все из них убивают бактерий после завершения своего цикла размножения (подробнее о нем читайте в статье "Бермудский треугольник: новая аномалия"), некоторые, покидая клетку хозяина, не повреждают ее.
А поскольку любые вирусы могут вставлять в свой геном кусочки ДНК прежнего хозяина, то, попав в следующую клетку, они так же легко могут оставить ее в наследственной молекуле нового. Конечно, такой способ менее надежен, поскольку бактерия в данном случае не может контролировать передачу конкретных генов, однако он тоже весьма распространен среди микроорганизмов.
До недавнего времени считалось, что горизонтальный перенос генов распространен в основном среди близких родственников, членов одной колонии или особей одного вида. Однако недавно выяснилось, что это не так. Согласно исследованиям биологов из Массачусетского технологического университета, бактерии разных видов также легко обмениваются наследственной информацией.
В статье, опубликованной в журнале Nature ученые сообщают, что им удалось идентифицировать 10 тысяч генов, блуждающих между 2 235 бактериальными геномами. По словам авторов работы, обмен информацией подобных масштабов можно сравнить со всемирной сетью, то есть интернетом. Причем, в отличие от электронной "Глобальной паутины", внутри "бактериального интернета" циркулирует лишь самая важная генетическая информация, никаких тебе баннеров, спама и онлайн-игрушек.