Бактерии используют дрожжевые "лужи" для быстрого перемещения

Исследование, опубликованное в Biophysical Journal, показало, что бактерии могут ускоряться, используя микрожидкостные карманы, формируемые соседними дрожжевыми клетками. Эти микроскопические влажные "дорожки" позволяют бактериям проплывать дальше и распространяться быстрее, открывая новый способ перемещения микробов в почве, растениях и организме человека.

Ведущий автор Дивакар Бадал из Корнеллского университета отмечает, что при изучении микробных взаимодействий внимание часто сосредоточено на их химической природе, но оказалось, что физические свойства также играют важную роль в росте и распространении микробов.

Учёные исследовали взаимодействие подвижной бактерии Pseudomonas aeruginosa (с хвостовидными пропеллерами) и неподвижных дрожжей Cryptococcus neoformans. Бактерии, культивируемые с дрожжами, распространялись до 14.5 раз быстрее, чем в одиночку, а изолированные колонии быстро соединялись в сплошные скопления.

Крупные дрожжевые клетки (размером с "виноградину" в сравнении с "рисовым зерном" бактерии) вытягивают влагу с поверхности, формируя тонкий ореол жидкости. Эта временная "плавательная дорожка" позволяет бактериям обходить обычные ограничения сухой поверхности. Эффект сохранялся при замене живых дрожжей на мёртвые или даже стеклянные бусины.

Соавтор Варша Сингх из Университета Данди поясняет, что бактерия использует то, что могло бы быть препятствием, чтобы продвинуться дальше.

Распространение бактерий менялось в зависимости от ландшафта, создаваемого растущими дрожжами. Модель, построенная для симуляции взаимодействий, показала, что быстрорастущие виды дрожжей (например, Candida albicans) сильнее меняют жидкостный ландшафт, влияя на скорость перемещения бактерий.

Соавтор Дэнни Радж М из Индийского технологического института в Мадрасе отмечает, что предсказания модели отлично совпали с экспериментальными результатами, что делает её "виртуальной лабораторией".

Способность "оседлать" плёнки жидкости может помогать бактериям эффективнее колонизировать среды, где влаги мало. Команда планирует изучить взаимодействия видов в реальных условиях, отмечая, что следующая граница исследований лежит в почве и других природных средах, а не только в антропоцентричных контекстах вроде лёгких или кишечника.