Одноклеточные бактерии E. coli демонстрируют ранее неизвестное поведение

Бактерия E. coli (кишечная палочка), возможно, является наиболее хорошо изученным организмом на Земле, но теперь ученые обнаружили новое поведение, которое почти никогда не наблюдается у бактерий. Обычно одноклеточные организмы обнаруживают признаки неизвестных ранее многоклеточных фаз.

Кишечная палочка постоянно обитает в нижних отделах кишечника. Большинство штаммов E.coli безвредные, но некоторые могут вызывать тяжелое пищевое отравление.

Учитывая ее распространенность и потенциальную опасность, E. coli тщательно изучалась на протяжении веков, чтобы найти способы лечения или предотвращения инфекции, а также для генной инженерии.

«Вероятно, это наиболее изученный и понятный организм на планете», — сказал Кайл Эллисон, автор нового исследования. «Среди микробиологов наблюдается тенденция, особенно в последние 20 лет или около того, уделять больше внимания другим микробам. Мы выявили некоторые вещи, которые никогда раньше не наблюдались у бактерий».

Самая интригующая находка заключается в том, что кишечная палочка не всегда может быть одноклеточным организмом.

В ходе испытаний микрожидкостных устройств с визуализацией живых клеток группа ученых обнаружила, что время от времени отдельные бактерии собираются группами по четыре штуки, образуя розетки — клеточную структуру, обычно не встречающуюся у одноклеточных организмов, но являющуюся ключевым этапом деления клеток у многоклеточных существ.

«Розетки довольно важны для высших организмов, таких как млекопитающие, потому что они инициируют процессы развития, такие как эмбриогенез», — сказал Кайл Эллисон.

Было замечено, что розетки E. coli растут цепочками, сохраняя свое четырехклеточное расположение в каждом «звене» на протяжении 10 поколений. Кроме того, параллельные цепи образуют биопленки на поверхности, которые защищают сообщество. Такое поведение никогда раньше не наблюдалось у бактерий E. coli.

«То, что мы видим здесь, — это бактерии, возможно, не такие, какими мы их считали ранее», — сказал Кайл Эллисон. «Я подозреваю, что то, что мы обнаружили, гораздо более распространено».

Наряду с подчеркиванием того факта, что всегда есть чему поучиться, даже у хорошо изученных видов, ученые говорят, что это открытие может помочь в будущей работе в области синтетической биологии, лечения бактериальных инфекций и, возможно, создания программируемых биопленок для различных целей.

Исследование было опубликовано в журнале iScience.