Израильские ученые описали "память" полезных бактерий и предложили ее использовать

Ученые из Университета Райхмана (Герцлия) показали, что бактерии умеют обучаться при общении с растениями и передавать полезные свойства следующим поколениям.

То что у бактерии есть память, это, конечно, не открытие. Как у всякого живого организма у бактерий есть ДНК, которая передается из поколения в поколения. ДНК меняется относительно медленно и необратимо. Такие изменения называются мутациями.

Но ученые из Университета Райхмана совместно исследователями из Института Вейцмана показали, что у бактерий есть и другая память, своего рода "культурная", которая тоже наследуется, но не является необратимой. Бактерии умеют обучаться, приобретать адаптационные навыки, передавать их из поколения в поколение и, если эти навыки больше не нужны, о них забывать.

Работа опубликована в журнале Microbiological Research.

Ученые исследовали бактериальные пленки, которые образуются на корнях растения Arabidopsis thaliana (резуховидка Таля – типичное модельное растения). Исследователи сосредоточились на бактериях Bacillus subtilis. Это – полезная бактерия, которая поддерживает рост растений и защищает их от бактериальных, грибковых и вирусных инфекций.

Ученые показали, что эти бактерии обучаются при взаимодействии с корнями растений, и свойства, полученные при обучении, позволяет им действовать более эффективно. На бактерии так воздействуют характерные выделения корней растения. Эти приобретенные свойства бактерии передают следующим поколениям. Бактерии того же вида, но не обученные на взаимодействии с корнями, работают гораздо хуже.

Механизм работы бактериальной памяти достаточно сложный: они наследуют определенные белки, эпигенетические модификации ДНК и другие внутриклеточные механизмы. Но главное, что делает такое наследовании "культурной памятью", бактерии умеют эти изменения забывать и эффективно адаптироваться к новым условиям.

Среднее время жизни Bacillus subtilis около 30 минут. "Культурная память" сохраняется несколько поколений, но ученые работают над тем, чтобы эта она стала более устойчивой и навыки, полезные для бактерий (а значит для организма-хозяина) сохранялась часы и даже дни.

Bacillus subtilis входят микробиом кишечника человека, где тоже играют свою важную полезную роль. Усиление механизма памяти полезных бактерий может оказать положительное влияние и на здоровье человека.