Генетический избыток помогает конкурировать бактериям-симбиотам кальмара
Москва, 11:26, 16 Авг 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Исследователи из университетов штата Пенсильвания и Висконсин-Мэдисона обнаружили, что геномы бактерий, борющихся за колонизацию органов гавайской каракатицы, содержат 2 копии гена, необходимого для борьбы с конкурентами.
Многие микроорганизмы используют молекулярные механизмы для уничтожения соседних клеток. Они встроены в генетический код и могут активироваться в разных условиях. Симбиоты гавайской каракатицы используют систему секреции типа VI (T6SS), уничтожая конкурентов на место в световых органах. Исследователи выяснили, что бактерии содержат 2 копии генов, сообщает eurekalert.org. T6SS продолжает функционировать при сбое одной из структур.
Результаты исследования опубликованы в Journal of Bacteriology.
«Многие организмы, включая людей, нуждаются в бактериях, — сказал лидер команды, Тим Миясиро. – Они могут помогать функционировать хозяину – кишечная микрофлора способствует перевариванию пищи. Мы заинтересовались динамическими взаимоотношениями бактерий друг с другом и носителем, чтобы лучше понять преимущества симбиоза».
Биолюминесцентные бактерии Vibrio fisheri селятся в световых органов новорожденных каракатиц. Ночью они производят синее свечение, рассеивающее силуэт носителя и помогающее ему защититься от хищников. Световые органы имеют карманы, обеспечивающие бактериям питательные вещества и безопасную среду.
«При вылупливании особь не содержит бактерий, — сказал Миясиро. – Микроорганизмы быстро колонизируют органы каракатицы. В каждой полости может оказаться несколько штаммов. Некоторые сосуществуют, другие используют T6SS для устранения соседей».
Систему применял штамм V. fisheri, помеченный в опытах FQ-A001. Если бактерии оккупировали полость вместе с видами, не использующими T6SS, то полностью уничтожали их. Структура действует как подкожная игла, впрыскивающая токсины в соседние клетки.
«Мы деактивировали ген hcp в кластере T6SS, но система продолжила функционировать», — сказал Миясиро.
Ученые обнаружили еще одну копию, hcp1, кодирующую аналогичный белок. При деактивации обеих структур система переставала работать. FQ-A001 начинал сосуществовать с другими бактериями.
«Открытие поможет лучше понять молекулярные механизмы в основе симбиоза», — сказал Миясиро.
