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Social Betrug bei der bakteriellen Kommunikation

Published on September 25, 2007 at 1:13 AM · No Comments

Baseball hatte seine Steroide und Black Sox. Politik lebt durch Watergate. Wall Street wurde gespickt mit Insider-Skandale. Und bevor wir den ersten Stein, wer von uns noch nie versucht hat, über eine Kreuzung auf einem gelben Licht zu bekommen werfen?

Aber Bakterien? Auch Bakterien sind lausige kleine Betrüger, tut alles, was sie können, um eine Kante zu gewinnen? Sprich es ist nicht so, Shoeless Joe.

Leider scheint es zu sein. Laut einer neuen Studie von Mikrobiologen an der Oregon State University, hat eine Art von Bakterien-Mutanten, die heruntergefahren bestimmten Kommunikationssystemen, so dass sie nicht haben, um die kommunale Belastung zu erhalten Nährstoffe zu teilen. Diese "Schummeln" Mechanismus Kräfte andere Bakterien die ganze Arbeit, während die faulen Bakterien sparen ihre Energie, wachsen schneller und out-Wettbewerb anderer Zellen.

Die Ergebnisse, die nur online veröffentlicht in Proceedings of the National Academy of Sciences, nicht nur erklären, ein Paradox in der Mikrobiologie, sondern auch die Unterstützung neuer Strategien zur Bekämpfung von bakteriellen Infektionen.

"Diese Forschung zeigt, dass soziale Betrug vor sich geht auch während der bakteriellen Kommunikation", sagte Martin Schuster, Professor für Mikrobiologie an der OSU. "Es ist ein Einblick, wie diese Mikroorganismen entwickelt und Funktion, und macht deutlich, dass einige Bakterien nutzen die Vorteile der anderen, ließ sie die Arbeit für das Überleben notwendig."

Ebenfalls von Interesse ist jedoch, dass, während die Betrüger ihr Glück Publikum genauso weit, wie sie können, gibt es auch genetische Mechanismen bei der Arbeit, die sie auf ihre Weise verändern können, und beginnen Sie einen Beitrag, um das Überleben der größeren Gruppe, bevor zu viele Cheater führen die gesamte Gruppe in Richtung Massensterben. Sie werden etwa so lang wie es ihnen gestattet wird, zu betrügen, und dann nicht weiter.

Die Studie tatsächlich untersucht den Prozess der "Quorum Sensing" bei Bakterien, in denen diese winzigen Mikroorganismen eine Art der chemischen Kommunikation entwickelt haben, mit diffusible Signalmoleküle, dass sie wissen, wann eine kritische Masse von anderen Bakterien um sie herum sind erlaubt. Wenn die jeweilige Aufgabe ist es, ein Enzym, das brechen könnten einige in der Nähe Nährstofffreisetzung, es ist viel effizienter, wenn viele Bakterien die Arbeit zu teilen.

Bakterien sind außerordentlich klein - können 40 Millionen in einem Gramm Boden finden - und ihr normales Leben Funktion hängt oft von der Zusammenarbeit. In vielen Bakterien, erfordert die Zusammenarbeit Kommunikation. Aber die Kommunikation und Kooperation können die Bakterien von Energie rauben, so dass es einen Wert zu lassen alle anderen Bakterien die Arbeit machen, während ein paar Betrüger die Errungenschaften teilzuhaben.

"Wir haben festgestellt, dass in einer Art von Bakterien, Pseudomonas aeruginosa, mutierte Varianten entstehen, in denen die primäre Kommunikation Gen abgeschaltet wird nach unten", sagte Schuster. "In einer Gruppe von Bakterien, ermöglicht dies ihnen zu gedeihen, während andere Bakterien mit normaler Kommunikation der Arbeit der Abbau von Nahrung zu tun."

Das kann Arbeit für diese Bakterien in Ordnung, bis zu einem Punkt, sagte Schuster.

"Wenn eine Person betrügt ihre Steuern und kommt ungestraft davon, kann diese Person zu profitieren", sagte Schuster. "Aber wenn jeder das täte, gäbe es kein Geld für Schulen, Straßen oder die Polizei, und soziale Struktur zusammenbricht. Es ist ähnlich mit Bakterien. "