जीवाणु समुदाय लंबी दूरी पर संवाद करने के लिए परिष्कृत रणनीति का उपयोग करते हैं

जीवाणु के समुदाय से संवाद करने के लिए एक परिष्कृत रणनीति का प्रयोग करें (जून 2019).

Anonim

यह तरीका है कि हम बीन्स के एक टुकड़े से एक ताजा कप कॉफी के साथ खत्म होता है। समुद्र के तेल रिग समुद्री डाकू के नीचे घने चट्टान संरचनाओं से पेट्रोलियम निकालने का तरीका है। यह भी मदद करता है कि जंगल की आग कैसे फैलती है।

"पेरकोलेशन" के रूप में जाना जाने वाला एक सिद्धांत अब कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय सैन डिएगो में सूक्ष्म जीवविज्ञानी की मदद कर रहा है, यह बताता है कि कैसे बैक्टीरिया के समुदाय लंबे समय तक संकेतों को प्रभावी ढंग से रिले कर सकते हैं। एक बार सूक्ष्मजीवों के एक साधारण समूह के रूप में माना जाता है, बैक्टीरिया के समुदायों को भी "बायोफिल्म्स" कहा जाता है- इलेक्ट्रोकेमिकल संचार के लिए आयन चैनलों का उपयोग करने के लिए पाया गया है जो समुदाय को एंटीबायोटिक्स से रासायनिक हमलों जैसे खतरों को जीवित रहने और जीवित रहने में मदद करता है।

यूसुफ लार्किन के नेतृत्व में निष्कर्ष और यूसी सैन डिएगो के वरिष्ठ लेखक गुरोल सुएल 25 जुलाई को सेल सिस्टम्स पत्रिका में प्रकाशित हुए हैं।

बायोफिलम समुदायों हमारे आस-पास के स्थानों में मिट्टी से नाली पाइपों को हमारे दांतों की सतह तक निवास करते हैं। इन समुदायों के किनारे पर कोशिकाएं अपने आंतरिक समकक्षों की तुलना में अधिक मजबूत हो जाती हैं क्योंकि उनके पास अधिक पोषक तत्वों तक पहुंच होती है। इस किनारे की वृद्धि को जांच में रखने के लिए और सुनिश्चित करें कि पूरा समुदाय फिट और संतुलित है, बायोफिल्म इंटीरियर के "भूख" सदस्य बाहरी सदस्यों के लिए इलेक्ट्रोकेमिकल सिग्नल भेजते हैं। ये सिग्नल किनारे पर खपत रोकते हैं, जिससे भूख से बचने के लिए पोषक तत्व आंतरिक कोशिकाओं तक पहुंच जाते हैं।

यूसी सैन डिएगो बायोलॉजिकल साइंसेज पोस्टडॉक्टरल विद्वान लार्किन ने कहा, "यह इंटीरियर को अच्छी तरह से खिलाया जाता है और यदि कोई रासायनिक हमला आता है और बाहरी कोशिकाओं में से कुछ लेता है, तो संरक्षित इंटीरियर जारी रखने में सक्षम है और पूरी आबादी जीवित रह सकती है।" । "यह आवश्यक है कि इलेक्ट्रोकेमिकल सिग्नल लगातार बायोफिल्म एज तक फैल जाए क्योंकि वह जगह है जहां समुदाय को सिग्नलिंग से सबसे अधिक लाभ उठाने के लिए विकास को रोकना चाहिए।"

अपने नए अध्ययन के करीब, शोधकर्ताओं ने यह बताने की मांग की कि जीवाणु समुदाय इन इलेक्ट्रोकेमिकल संचार संकेतों का प्रचार कैसे कर सकते हैं। न्यूरॉन्स के विपरीत जो अक्षरों के रूप में जाने वाले इलेक्ट्रोकेमिकल संकेतों को रिले करने के लिए संरचनाओं को नामित करता है, जीवाणु समुदायों में ऐसी परिष्कृत संरचनाओं की कमी होती है। इससे सवाल उठ गया कि बैक्टीरिया समुदाय के भीतर लंबी दूरी पर इतनी प्रभावी ढंग से सिग्नल कैसे रिले कर सकता है।

बैक्टीरियल डेटा की विशाल मात्रा के माध्यम से निकलने के बाद, यूसी सैन डिएगो के शोधकर्ताओं ने पर्ड्यू विश्वविद्यालय के एंड्रयू मुगलर और ज़ियाओलिंग झैई के साथ सहयोग करना शुरू किया, जिन्होंने इस विचार का प्रस्ताव दिया कि परिसंचरण सिद्धांत यह समझा सकता है कि कैसे जीवाणु समुदाय कोशिका से सेल से संकेतों का प्रचार कर सकते हैं।

पर्कोलेशन सिद्धांत 1 9 50 के दशक के आसपास रहा है और भौतिकविदों को यह वर्णन करने में मदद मिली है कि कैसे एक माध्यम या विभिन्न घटकों के नेटवर्क में संकेतों को प्रसारित किया जाता है। एक कॉफी निर्माता में, गर्म पानी व्यक्तिगत कॉफी ग्राउंड के माध्यम से एक कैरफ़ में घुल जाता है। तेल उद्योग में, ड्रिलर पेट्रोलियम को छिद्रित रेत से निकालने से अपनी उपज को अधिकतम करते हैं, जहां बिस्तर एक बड़े क्षेत्र में तेल बहने की अनुमति देने के लिए पर्याप्त छिद्रपूर्ण होता है।

बैक्टीरिया के एक समुदाय में, सैकड़ों कोशिकाओं की दूरी पर एक जुड़े पथ में सिग्नल सेल से सेल तक जाते हैं। फ्लोरोसेंस माइक्रोस्कोप का उपयोग करके, शोधकर्ता अलग-अलग कोशिकाओं को ट्रैक करने में सक्षम थे जो "फायरिंग" (सिग्नल ट्रांसमिटिंग) थे। वैज्ञानिकों ने पाया कि अंतरिक्ष में फायरिंग कोशिकाओं और उनके वितरण का अंश सटीक रूप से परिसंचरण की शुरुआत के सैद्धांतिक भविष्यवाणियों से मेल खाता है। दूसरे शब्दों में, जीवाणु समुदाय में फायरिंग कोशिकाओं का एक अंश था जो कोशिकाओं के बीच कोई कनेक्टिविटी और पूर्ण कनेक्टिविटी नहीं होने के बीच टिपिंग प्वाइंट पर था, जिसे एक महत्वपूर्ण चरण संक्रमण बिंदु भी कहा जाता था।

"हम परिचित हैं कि हम परिसंचरण के माध्यम से कॉफी कैसे बनाते हैं और यह एक दिलचस्प मोड़ है कि बैक्टीरिया सेल से सेल तक बहुत लंबी दूरी पर इलेक्ट्रोकेमिकल सिग्नल को कुशलतापूर्वक रिले करने के जटिल कार्य को पूरा करने के लिए एक ही अवधारणा का उपयोग करने लगता है, " सुएल ने कहा ।

लार्किन ने कहा, "यह दिलचस्प है कि इन बैक्टीरिया, जिन्हें तथाकथित सरल, सिंगल-सेल जीव हैं, इस समुदाय-स्तर की समस्या को हल करने के लिए एक काफी परिष्कृत रणनीति का उपयोग कर रहे हैं।" "यह इतना परिष्कृत है कि हम मनुष्यों का उपयोग तेल निकालने के लिए कर रहे हैं, उदाहरण के लिए।"

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