BAKTERİLERİN HİÇ BİLMEDİĞİMİZ YANI
Bilim insanları biyofilm hücrelerinin ayrıntılı desenlerde düzenlendiğini keşfettiler.
California San Diego Üniversitesi'nden biyologlar, biyofilm hücrelerinin ayrıntılı desenlerde düzenlendiğini keşfettiler. Bu özellik, daha önce yalnızca bitkiler ve hayvanlar gibi daha yüksek seviyeli organizmalarla ilişkilendirilen bir özellikti.
San Diego Kaliforniya Üniversitesi’nde Biyolojik Bilimler Bölümü’nde araştırmacı olan Prof. Gürol Süel, biyofilmlerin düşünüldüğünden daha karmaşık bir yapıda olduğunu söyledi. “Biyolojik bir perspektiften, sonuçlarımız, gelişim sırasında hücre deseni kavramının önceden düşünülenden çok daha eski olduğunu göstermektedir. Görünüşe göre, hücrelerin kendilerini uzayda ve zamanda bölümlere ayırma yeteneği sadece bitkiler ve omurgalılarla ortaya çıkmamış olabilir. Hatta bir milyar yıl öncesine kadar gidebilir” dedi.
Canlılar dünyasında yaygın olarak bulunan, lağım borularında, mutfak tezgahlarında ve hatta dişlerimizin yüzeyinde bulunan biyofilmler, farklı tipteki hücrelerden oluşmaktadır. Biyologlar daha önce bu farklı hücrelerin düzenlenmiş karmaşık kalıplar halinde organize edilebileceğini düşünmemişlerdi.
Yeni çalışma için, Prof. Süel ve meslektaşları, daha önce sadece bitkilerden meyve sineklerine ve insanlara kadar oldukça gelişmiş organizmalarda görülen bir "saat ve dalga önü" mekanizmasının genetik temelini ortaya çıkaran deneyler ve matematiksel bir model geliştirdiler.
Biyofilm genişledikçe ve besinleri tükettikçe, bir besin tükenmesi "dalgası" bakteri topluluğu içindeki hücreler arasında hareket eder ve her hücrenin içinde belirli bir zaman ve konumda moleküler saati dondurur. Böylelikle farklı hücre tiplerinin tekrar eden bölümlerinden oluşan karmaşık bir bileşik model oluşur.
Bu mekanizmanın genetik temelini gösteren deneyler ve matematiksel modeller geliştiren bilim insanları, biyofilm bakterilerinin girift bir şekilde tanzim olduğunu keşfettiler.
Daha sonra araştırmacılar biyofilmlerin doğal olarak birçok segment oluşturabileceğini gösteren tahminleri modelleyebildiler. Keşfimiz, bakteriyel biyofilmlerin, şimdiye kadar omurgalılara ve bitki sistemlerine özgü olduğuna inanılan bir gelişimsel modelleme mekanizması kullandığını göstermektedir.
Makale: Cell | A segmentation clock patterns cellular differentiation in a bacterial biofilm | https://doi. org/10.1016/j.cell.2021.12.001