Бактерии "подслушивают" друг друга для запуска вирулентности

Ученые из Института Гульбенкиана (IGC, Португалия) показали, что "разговор" бактерий может быть ранним триггером для вирулентности патогенов растений. Исследование, опубликованное в открытом журнале mBio, под руководством Карины Ксавье обнаружило, что вирулентность патогенных бактерий ускоряется в присутствии других патогенных видов, выделяющих в среду химические сигналы.

Лаборатория Карины Ксавье изучает, как бактерии "общаются", чтобы адаптировать свое поведение к изменениям среды или присутствию других видов. Бактерии используют "язык" из малых химических молекул. При высокой численности они начинают выделять эти молекулы, которые затем воспринимаются другими бактериями — своего или иного вида. Эти молекулы действуют как сигналы, запускающие поведение, продуктивное только при коллективных действиях, например, усиление вирулентности.

В этом исследовании команда IGC сосредоточилась на Pectobacterium wasabiae — виде бактерий из важной группы патогенов растений. Их вирулентность характеризуется выработкой ферментов, разрушающих клеточную стенку растительных тканей. Ученые хотели понять, как эта бактерия интегрирует разные сигналы для регуляции своей вирулентности.

С помощью генетического подхода, позволившего заблокировать гены, участвующие в механизме индукции вирулентности, исследователи наблюдали за поведением вида. Обычно Pectobacterium wasabiae должна достичь высокой плотности, чтобы произвести химические молекулы, активирующие вирулентный ответ. Однако команда IGC обнаружила, что этот ответ может быть запущен раньше, даже при низкой плотности, если бактерии "подслушивают" сигналы, выделяемые другими патогенными видами в окружающей среде.

Ключевой вывод: Молекулы, производимые разными видами бактерий для коммуникации и оценки окружающей среды, являются ключевыми игроками в вирулентном ответе. Блокировка этих сигналов и подавление коммуникации между бактериями — стратегия, требующая дальнейшего изучения для предотвращения вирулентности патогенов.