Entre si: usando substâncias do sinal informam seus vizinhos se ou não vale determinados genes do interruptor de ligar/desligar.
Esta comunicação entre pilhas bacterianas é essencial para a adaptação aos ambientes em mudança e para a sobrevivência. Que exactamente as bactérias aprendem das substâncias do sinal? Houve duas teorias: a liberação de substâncias do sinal é compreendida para ser uma estratégia cooperativa para determinar a densidade de pilha (quorum que detecta) ou alternativamente uma estratégia não-cooperativa em que a substância do sinal é usada somente para determinar as dimensões do espaço que cerca a pilha (difusão que detecta). Contudo, ambas as teorias não foram mostradas ao trabalho sob as circunstâncias naturais, que são geralmente muito mais complexas do que aquelas no laboratório.
Cientistas do GSF: O Centro de Pesquisa Nacional para o Ambiente e a Saúde (membro do Helmholtz-Gemeinschaft) puderam mostrar que ambas as aproximações são extremos meramente teóricos de uma estratégia total por que as bactérias determinam se a quantidade de energia exigida para produzir substâncias, tais como antibióticos ou exoenzymes, é de valor em uma situação ambiental particular. “Esta estratégia total “eficiência chamada que detecta das” teorias existentes ligas e permite primeiramente uma compreensão de como uma comunicação bacteriana trabalha e que purpose ele servem”, explica o Dr. Burkhard Hense do Instituto de GSF do Biomathematics e da Biometria (IBB), que analisaram as várias estratégias usando modelos matemáticos.
Uma comunicação Microbiana foi descoberta primeiramente em culturas líquidas misturadas do laboratório, por exemplo do fischeri luminescente do Vibrio da bactéria, que mostra somente a bioluminescência de alguma densidade de pilha. Conseqüentemente, a liberação de moléculas do sinal foi compreendida primeiramente como uma estratégia para determinar a densidade de pilha (quorum que detecta). Com sua aproximação cooperativa, contudo, a detecção do quorum não fornece uma estratégia estável da sobrevivência de um ponto de vista evolucionário, porque os “tapeadores” podem igualmente tirar proveito das substâncias liberadas sem ter que pagar por sua produção. A aproximação da detecção da difusão é ligeira mais simples: supor que a bactéria usa as substâncias do sinal para medir se o espaço sourrounding da pilha é adequado conseguir a concentração de substâncias activas exigidas para a acção eficiente. Isto é em contraste com o quorum que detecta o conceito, quando outras bactérias não têm que necessariamente ser involvidas.
Em um ambiente mais complexo e mais heterogêneo, tal como o compartimento da raiz das plantas, contudo, ambas as estratégias de uma comunicação têm suas fraquezas: a superfície da raiz é uma matriz altamente complexa em que os sólidos, os geles, os líquidos e os gáss são encontrados dentro de um espaço pequeno e onde numeroso outros organismos interferem com a comunicação sobre aquele. Conseqüentemente, no âmbito do projecto interdisciplinar “Interacções Moleculars no Rhizosphere” Hense e em seus colegas do GSF-Instituto do Biomathematics e da Biometria (IBB) investigou este habitat em colaboração com o Professor Dr. Anton Hartmann e Dr. Michael Rothballer da Micróbio-Planta-Interacção do Departamento de GSF (AMPÈRE).