Nowe spojrzenie na działanie bakterii. Ma to znaczenie nie tylko dla rolnictwa
Naukowcy z Międzyuczelnianego Wydziału Biotechnologii Uniwersytetu Gdańskiego i Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego oraz Wydziału Biologii Uniwersytetu Gdańskiego, we współpracy z partnerami z Université de Lyon 1, przeprowadzili badania, które zmieniają dotychczasowe spojrzenie na to, w jaki sposób bakterie rywalizują ze sobą w środowisku naturalnym. Ich odkrycia pokazują, że mikroorganizmy mogą oddziaływać na siebie w znacznie szerszym zakresie, niż wcześniej sądzono.
Badania dotyczyły tzw. tailocyn, struktur białkowych przypominających ogony wirusów atakujących bakterie. Bakterie wykorzystują je jako precyzyjną broń do eliminowania konkurentów. Do tej pory zakładano, że tailocyny działają głównie wobec blisko spokrewnionych szczepów, czyli w obrębie tej samej „rodziny” bakterii. Zespół wykazał jednak, że tailocyna P2D1 wytwarzana przez bakterię Dickeya dadantii potrafi skutecznie oddziaływać także na bakterie z rodzaju Pseudomonas, które są od niej odległe ewolucyjnie. Oznacza to, że zasięg działania tej biologicznej broni jest znacznie większy, niż wcześniej przypuszczano.
To odkrycie ma istotne znaczenie dla mikrobiologii środowiskowej. Pokazuje, że bakterie mogą wpływać na skład całych społeczności mikroorganizmów, a nie tylko konkurować z najbliższymi krewnymi. W praktyce oznacza to, że pojedynczy gatunek może kształtować równowagę biologiczną w glebie, wodzie czy na powierzchni roślin, oddziałując na wiele różnych grup drobnoustrojów. Lepsze zrozumienie tych mechanizmów pozwala dokładniej przewidywać, jak zmieniają się mikrobiomy w środowisku naturalnym i rolniczym.
Odkrycie ma znaczenie dla wielu upraw
Szczególne znaczenie ma to w kontekście bakterii Dickeya dadantii, która jest groźnym patogenem roślin uprawnych, takich jak ziemniaki, marchew czy cebula. Wywołuje ona choroby prowadzące do gnicia i rozpadu tkanek roślin, co powoduje poważne straty w rolnictwie oraz podczas przechowywania plonów. Bakteria łatwo się rozprzestrzenia i jest trudna do zwalczania metodami chemicznymi. Zrozumienie, jak Dickeya dadantii wykorzystuje tailocyny do eliminowania konkurencyjnych bakterii, może pomóc w opracowaniu nowych, biologicznych metod ograniczania jej rozprzestrzeniania. Wiedza ta może zostać wykorzystana do projektowania strategii ochrony roślin opartych na kontrolowaniu interakcji między bakteriami, zamiast stosowania tradycyjnych środków chemicznych.
Choć konieczne są dalsze badania nad funkcjonowaniem tych mechanizmów w warunkach naturalnych, uzyskane wyniki otwierają drogę do bardziej precyzyjnych i ekologicznych sposobów ochrony upraw. To przykład, jak badania podstawowe nad relacjami między mikroorganizmami mogą w przyszłości przełożyć się na konkretne rozwiązania dla rolnictwa i bezpieczeństwa żywności.
Źródło: Uniwersytet Gdański
Czytaj też: Technologie stosowane w przemyśle farmaceutycznym pod lupą naukowców z Poznania
Grafika tytułowa: CDC / Unsplash
