Amerykańscy naukowcy zbadali, w jaki sposób bakterie Myxococcus xanthus tworzą owocniki, aby przetrwać niekorzystne warunki. Trójwymiarowe badanie kolonii bakterii przy użyciu mikroskopu wykazało, że tworzą one struktury przypominające odciski palców, a powstawanie owocników można wytłumaczyć pojawieniem się defektów topologicznych. Artykuł został opublikowany w czasopiśmie Nature Physics.
Naukowcy z Uniwersytetu Princeton zbadali, w jaki sposób kolonie bakterii Myxococcus xanthus tworzą struktury zwane owocnikami, aby radzić sobie w niekorzystnych warunkach środowiskowych. Okazało się, że te bakterie w kształcie pałeczek tworzą wzory przypominające odciski palców lub ciekłe kryształy, na przecięciu rzędów komórek zaczynają pojawiać się nowe warstwy, a tym samym pojawiają się owocniki.
Myxococcus xanthus jest zdolny do tworzenia zorganizowanych kolonii. Komórki takiej społeczności przemieszczają się razem w kierunku potencjalnych ofiar (bakterii innego gatunku), otaczają je i trawią. Kiedy brakuje pożywienia, kolonie bakterii tworzą miękkie struktury zwane ciałami owocowymi. W tej postaci bakterie przeczekują niekorzystne warunki. Do tej pory naukowcy nie rozumieli dokładnie, w jaki sposób powstają te struktury.
Aby odpowiedzieć na to pytanie, autorzy pracy zainstalowali mikroskop, który śledzi ruchy M. Xanthus w trzech wymiarach. Tworząc wielowarstwowy owocnik, bakterie utworzyły wzory przypominające odciski palców, nowa warstwa komórek zaczęła tworzyć się na przecięciu dwóch włókien. Takie punkty są analogiczne do koncepcji defektów topologicznych w matematyce wyższej. Wada topologiczna występuje, gdy dwie sąsiadujące ze sobą struktury są „poza fazą”, co uniemożliwia płynne przejście między nimi.
„Nazywamy punkty przecięcia defektami topologicznymi, ponieważ nie można ich usunąć za pomocą płynnej transformacji. Nie możemy po prostu zakłócić wyrównania komórek, aby pozbyć się punktu, w którym wyrównanie zostało utracone”- wyjaśnił współautor Richard Alert.
Podobał Ci się materiał? Dodaj Indicator. Ru do Yandex. News „Moje źródła” i czytaj nas częściej.
