Te bakterie pracują zespołowo. Efekt jest piorunujący
Bakterie glebowe z rodzaju Streptomyces potrafią łączyć siły i tworzyć wielokomórkowe struktury, w których poszczególne komórki bakteryjne pełnią wyspecjalizowane role, podobnie jak komórki złożonych organizmów. Od podobnych bakterii mogła zacząć się historia wielokomórkowych stworzeń.
Niektóre z bakterii w kolonii Streptomyces coelicolor w specyficzny sposób reagują na obecność konkurencji. Zaczynają mutować, a ich organizmy zaczynają produkować zwalczające inne bakterie antybiotyki. Same przypłacają to jednak bardzo ograniczoną możliwością własnej reprodukcji. Słowem - poświęcają się dla dobra ogółu. To zachowanie bardzo przypominające zachowania komórek w wielokomókowych organizmach.
Chociaż definicje się różnią, dla wielu biologów dla nazwania jakiejś żywej istoty “organizmem wielokomórkowym" nie wystarczy, by po prostu posiadała więcej, niż jedną komórkę. Ważne jest to, by te komórki wykonywały różne zadania. Na przykład nasze ciała zawierają wyspecjalizowane komórki mięśni, skóry czy układu nerwowego.
Te bakterie pracują zespołowo. Efekt jest piorunujący
Wbrew powszechnemu przekonaniu, nawet według tak zaostrzonych kryteriów, wśród bakterii jest wiele gatunków, które są w stanie współpracować w ramach “wielokomórkowych" układów. Na przykład wiele gatunków cyjanobakterii rośnie we włóknach, w których niektóre komórki pełnią wyspecjalizowane role, takie jak wiązanie azotu do wykorzystania przez inne komórki.
W bakteriach podobnie jak w innych organizmach wielokomórkowych, komórki wykonujące różne zadania są zwykle genetycznie identyczne. Podział pracy następuje poprzez włączanie lub wyłączanie kluczowych genów.
Ta forma podziału komórek występuje również u bakterii Streptomyces. Kolonie składają się z rozgałęzionej sieci włókien w glebie. Kiedy zabraknie im pożywienia, niektóre włókna rosną w górę i wytwarzają zarodniki, podobnie do grzybów.
Jednak ostatnie badania przeprowadzone przez Daniela Rozena z Leiden University w Holandii wykazały, że niektóre komórki w koloniach Streptomyces mutują w sposób, który sprawia, że wydzielają więcej antybiotyków, aby pomóc kolonii konkurować z konkurencyjnymi organizmami. Mutacje te upośledzają jednak ich zdolność do reprodukcji. Innymi słowy, zmutowane komórki zachowują się altruistycznie tak jak prawie wszystkie komórki w organizmach wielokomórkowych.
Sugeruje to, że zjawisko to nie jest przypadkiem, ale wyewoluowanym mechanizmem specjalizacji poprzez mutację. Colizzi, Rozen i ich koledzy stworzyli komputerowy model Streptomyces i pozwolili wirtualnym bakteriom ewoluować przez 500 pokoleń.
Model wykazał, że geny związane z rozmnażaniem zostają oddzielone od genów zaangażowanych w produkcję antybiotyków i przesuwają się na koniec chromosomu, gdzie najczęściej są usuwane przez mutacje.
"Mówimy tutaj o podziale pracy w obrębie kolonii", mówi magazynowi “New Scientist" Matthew Bush z John Innes Centre w Norfolk w Wielkiej Brytanii. "Komórki z takimi mutacjami nie będą się rozmnażać, ale przyniosą korzyści krewnym".
Ta wiedza może być cenna także dla naszego zdrowia. Streptomyces i pokrewne bakterie są w stanie wytwarzać szeroką gamę antybiotyków. Lepsze zrozumienie tych drobnoustrojów może pomóc nam w odkryciu nowych leków.
