Aktuální číslo:

2018/2

Téma měsíce:

Bionika

Je parakrinní signalizace u bakterií běžná?

 |  10. 2. 2011
 |  Vesmír 90, 67, 2011/2

Existenci parakrinní signalizace mezi dvěma buňkami mnohobuněčného organismu považujeme za běžnou. Poněkud složitější je to ale s její existencí u jednobuněčných organismů, kde jde z pohledu genetiky o jistou formu dobročinnosti – pomáhání v podstatě nepříbuznému jedinci. Zajímavý názor přinesl v časopisu Nature tým amerických vědců pod vedením Jamese J. Collinse. Ve svém výzkumu se zaměřili na obyčejné bakterie Escherichia coli a využili známého poznatku, že bakterie jsou schopny cestou zvýšení frekvence mutací získat rezistenci na prakticky libovolné antibiotikum. I James J. Collins dokázal přimět bakterie k tvorbě mutací, jejichž nositelé jsou schopni přežívat v přítomnosti zvoleného antibiotika (norfloxacinu). Pak ze směsné kultury bakterií odolávajících antibiotiku izoloval několik na sobě nezávislých kmenů a zjistil, že většina z nich byla k antibiotiku odolná méně než směsná kultura. Dělily se pomaleji a přežívaly jen v nižších koncentracích antibiotika než mateřská směsná kultura. Zároveň ale našel několik izolátů, které naopak přežívaly velmi dobře. Pokud smíchal tyto vysoce rezistentní klony s méně odolnými, celková rychlost růstu směsné kultury byla vyšší, než by odpovídalo pouhému průměru rychlostí růstu obou původních kultur. Collins zjistil, že důležitý rozdíl spočíval v produkci heterocyklické sloučeniny indolu. Ten u bakterií slouží jako signalizační molekula spouštějící expresi detoxikačních odtokových pump pro antibiotikum (např. mdtE) a genů potlačujících účinky dusíkových radikálů (např. hmp). Vlivem tohoto mechanismu bylo malé množství buněk produkujících indol schopno udržet při životě buňky, které byly k podávanému antibiotiku málo odolné a samy o sobě by to nedokázaly. Schopnost zlepšit přežívání okolních buněk je velmi zajímavá zejména s ohledem na dobře známou zvýšenou odolnost bakterií rostoucích v biofilmech – strukturovaných vrstvách bakterií a dalších mikroorganismů. Soudilo se, že v nich přežívají díky omezené difuzi antibiotik, kterou vrstva biofilmu způsobuje, díky častému vzájemnému přenosu genů mezi buňkami biofilmu a také díky omezenému metabolismu hladovějících mikrobů v spodních vrstvách tohoto útvaru. Collins nám ale ukazuje, že parakrinní signalizace bude u bakterií častější, než se čekalo, a že doba, kdy byla přisuzována schopnost takové komunikace mezi mikroby jen hlenkám, je už nenávratně pryč. Je velmi pravděpodobné, že obdobných mechanismů parakrinní signalizace u bakterií bude brzy objeveno více.

(Lee H. H. a kol., Nature 467, 82–85, 2010)

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Bakteriologie
RUBRIKA: Aktuality

O autorovi

Petr Heneberg

RNDr. Petr Heneberg, Ph.D., (*1980) vystudoval biologii na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. V Centru pro výzkum diabetu, metabolismu a výživy 3. lékařské fakulty Univerzity Karlovy se zabývá především výzkumem signalizačních kaskád a nádorovou biologií a vlivem změn životního prostředí na člověka a jiné organismy.

Doporučujeme

Návrat Široka

Návrat Široka

Pavel Pipek  |  9. 2. 2018
Zpráva, která na mě právě vyskočila na Twitteru, by asi většinu Evropanů nechala chladnou, ale mé srdce buší tak, že mám chuť okamžitě vyskočit z...
Rytíř našich vod

Rytíř našich vod

Marek Janáč  |  5. 2. 2018
Na stěně ve své kanceláři má vystavené krunýře velkých raků. Za jeho pracovní židlí v akváriu rak. V knihovně knihy o racích a v laboratoři ve...
O kvantových počítačích a šifře RSA

O kvantových počítačích a šifře RSA uzamčeno

Jiří Poš  |  5. 2. 2018
značným příslibem pro výpočetní systémy budoucnosti je rozvíjející se obor kvantových počítačů. Představují naději, že eliminují některá vážná...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné