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Que é memória microbiana?

Faixa clara a:

Os organismos complexos têm a capacidade para recordar, significando que a informação sobre experiências anteriores está memorizada e pode ser recordada. Quando isto for estabelecido, menos está sabido sobre a memória de organismos simples, unicellular como as bactérias. Têm de algum modo a capacidade para recordar a informação sobre seu ambiente, por exemplo? Pelo menos, suas experiências anteriores parecem ter um efeito em seu comportamento.

Colônia microbiana. Vírus em pilhas vivas. Crédito da ilustração: Yurchanka Siarhei/Shutterstock
Colônia microbiana. Vírus em pilhas vivas. Crédito da ilustração: Yurchanka Siarhei/Shutterstock

As pilhas microbianas individuais mostram uma memória?

Os estudos mostraram que quando as bactérias forem simples, contêm os sistemas reguladores complexos que são capazes de produzir comportamentos diferentes e as bactérias expor aos ambientes diferentes podem se comportar diferentemente na mesma circunstância mais tarde. Tão claramente, há uma possibilidade que as bactérias têm a capacidade para reter determinada informação. Potencial, isto poderia significar que determinados traços das bactérias podem ser verificáveis, e este pôde significar que estes traços podem ser seleccionados a favor ou contra segundo seu impacto na aptidão.

O lobo decidiu e outros investigar se a memória bacteriana poderia ser medida. Usando uma informação-teoria baseou a estrutura para estudar a formação de esporos no bacillus-subtilis da bactéria após a exposição a 10 da “histórias diferentes pilha”. Encontraram que quando não havia nenhuma relação clara entre uma história da pilha e uma trajectória específica à formação do esporo, lá eram diferenças na trajectória.

Bacillus-subtilis, bactérias, não-patogénicos relvado-positivos para seres humanos, usadas como fungicidas em plantas e na biotecnologia para a produção antibiótica. crédito da ilustração 3D: Kateryna Kon/Shutterstock
Bacillus-subtilis, bactérias, não-patogénicos relvado-positivos para seres humanos, usadas como fungicidas em plantas e na biotecnologia para a produção antibiótica. crédito da ilustração 3D: Kateryna Kon/Shutterstock

Pode uma comunidade bacteriana mudar seu comportamento baseado na exposição precedente?

Outros estudam, por Mathis e por Ackerman, testados se a tolerância ao sal era algo que poderia ser recordado pelo crescentus de Caulobacter da bactéria. Aqui, os autores expor primeiramente o crescentus do C. a um de baixo nível do sal, e então a um nível mais alto de sal após ter permitido que as bactérias recuperem para durações diferentes. Os autores encontraram que quando as pilhas individuais não pareceram mudar seu comportamento baseado na exposição precedente ao sal, a comunidade das bactérias reagiu de uma forma diferente que era sugestivo da memória.

Os Biofilms são uma comunidade dos micro-organismos anexados a uma superfície e encerrados em uma matriz extracelular. A fase inicial de formação do biofilm envolve o acessório de pilhas microbianas a uma superfície, e nos pseudomonas da bactéria - aeruginosa que as pilhas que são encontradas na superfície não anexam bem. O Lee decidiu e outros investigar se expr pilhas do aeruginosa do P. a uma superfície aumentaria seu acessório à mesma superfície mais tarde. Aqui, encontraram que as pilhas do aeruginosa do P. que foram expor previamente à superfície mostraram um acessório mais forte mais tarde, e este efeito foi considerado igualmente em seus descendentes.

Em cima da posterior investigação, os autores encontraram que este efeito estêve ligado aos níveis intracelulares do acampamento que afectaram por sua vez o tipo pili de IV, que são necessários para o reconhecimento de superfície. Os autores encontraram que as pilhas do aeruginosa do P. que tinham sido expor à superfície criam oscilações dos níveis do acampamento, que conduzem à supressão do tipo movimento do pili de IV, e que este efeito está considerado em múltiplo depois das gerações. O resultado deste era que há mais pilhas que podem anexar à superfície, e esta capacidade é passada sobre a múltiplo depois das gerações.

A sentença - é a memória microbiana real?

Usando estes exemplos limitados, é possível ver que o ambiente das bactérias pode afectar seu comportamento. Quando não pôde ser tão claro em pilhas individuais, parece que as bactérias podem mudar seu comportamento a nível da população em resposta a seu ambiente. No caso do aeruginosa do P. e da formação do biofilm, a mudança do comportamento causada pela exposição a uma superfície dura para múltiplo depois das gerações. Conseqüentemente, quando as bactérias não puderem restrita ter uma memória, muda no comportamento pode durar para gerações múltiplas. Esta é uma área que deva ser investigada mais, porque a exposição aos antibióticos pode ter um efeito similar nas bactérias - se uma comunidade bacteriana aprende tolerar um antibiótico mudando seu comportamento, a seguir isto é importante de saber porque o tratamento futuro com este antibiótico não pode ser como eficaz.

Pode a memória microbiana ser aproveitada?

Kotula desenvolveu e outros um sistema bacteriano do repórter que respondesse a seu ambiente e recorda então esta resposta. Desenvolveram um sistema do dois-componente com um elemento do disparador e um elemento da memória para trabalhar em Escherichia Coli. O elemento do disparador usado aqui foi ajustado para responder ao tetracycline, e quando os ratos que abrigam o sistema de Escherichia Coli tiveram o tetracycline administrado o elemento da memória mostrou que o elemento do disparador tinha sido activado. Isto era estável para muitas gerações, conseqüentemente este fornece um mecanismo por que a saúde do intestino poderia ser investigada sem invasão.

Fontes

Further Reading

Last Updated: Aug 22, 2019

Dr. Maho Yokoyama

Written by

Dr. Maho Yokoyama

Dr. Maho Yokoyama is a researcher and science writer. She was awarded her Ph.D. from the University of Bath, UK, following a thesis in the field of Microbiology, where she applied functional genomics to Staphylococcus aureus . During her doctoral studies, Maho collaborated with other academics on several papers and even published some of her own work in peer-reviewed scientific journals. She also presented her work at academic conferences around the world.

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