Биология

У бактериальных биопленок обнаружили память

Kevin Craft

Биологи из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Университета Помпеу Фабра обнаружили, что бактерии при воздействии светом запоминают стимул и сохраняют его следы в течение нескольких часов. Используя этот факт, ученые смогли манипулировать этим процессом для создания у микроорганизмов шаблонов памяти. Свою статью исследователи опубликовали в журнале Cell Systems.

Ранее ученые выяснили, что бактерии используют ионные каналы для общения друг с другом. Новые исследования показали, что эти микроорганизмы могут также обладать способностью хранить информацию о своих прошлых состояниях. Авторы выяснили, что бактерии могут запоминать сложные шаблоны изменения внешних условий. Это происходит внутри бактериальных биопленок при изменениях мембранного потенциала клеток бактерий Bacillus subtilis, индуцированных излучением. Биологи обнаружили, что в течение нескольких часов после первоначального стимула в биопленках сохраняются «отпечатки» воздействия.

«Когда мы возмущали эти бактерии светом, они запоминали это и реагировали на воздействие с этого момента по-другому, — рассказывает профессор Калифорнийского университета в Сан-Диего Гюроль Суэл. — Впервые мы смогли визуализировать картину того, какие клетки в бактериальном сообществе обладают этой памятью. Мы думаем, что изучение этой модельной системы может в дальнейшем помочь нам лучше понять процессы, происходящие в головном мозге».

В ходе экспериментов исследователи облучали биопленки светом и наблюдали за происходящими в них изменениями. Оказалось, что таким образом можно менять потенциалы мембран клеток бактерий благодаря движению ионов калия по мембранным каналам. Наведенный потенциал оказался способен сохраняться в течение нескольких часов после окончания воздействия света. Изменение мембранного потенциала играет ключевую роль, например, в процессах передачи сигналов между нейронами в головном мозге.

Способность бактериальных сообществ запоминать примитивные последовательности световых стимулов, по мнению исследователей, может позволить в будущем создавать системы биологических вычислений с помощью импринтинга сложных пространственных шаблонов памяти в биопленках.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.