Αμερικανοί ερευνητές έχουν μελετήσει πώς τα βακτήρια Myxococcus xanthus σχηματίζουν καρποφόρα σώματα για να ξεφύγουν από δυσμενείς συνθήκες. Μια τρισδιάστατη έρευνα μιας αποικίας βακτηριδίων χρησιμοποιώντας μικροσκόπιο έδειξε ότι σχηματίζουν δομές που μοιάζουν με δακτυλικά αποτυπώματα και ο σχηματισμός ενός καρποφόρου σώματος μπορεί να εξηγηθεί από την εμφάνιση τοπολογικών ελαττωμάτων. Το άρθρο δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Physics.
Επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Princeton έχουν διερευνήσει πώς οι αποικίες των βακτηρίων Myxococcus xanthus σχηματίζουν δομές που ονομάζονται καρποφόρα σώματα για να αντιμετωπίσουν δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες. Αποδείχθηκε ότι αυτά τα βακτήρια σε σχήμα ράβδου σχηματίζουν μοτίβα που μοιάζουν με δακτυλικά αποτυπώματα ή υγρούς κρυστάλλους, νέα στρώματα αρχίζουν να εμφανίζονται στη διασταύρωση κυτταρικών σειρών και έτσι εμφανίζονται καρποφόρα σώματα.
Το Myxococcus xanthus είναι ικανό να σχηματίζει οργανωμένες αποικίες. Τα κύτταρα μιας τέτοιας κοινότητας κινούνται μαζί προς πιθανά θύματα (βακτήρια άλλου είδους), τα περιβάλλουν και τα χωνεύουν. Όταν τα τρόφιμα είναι λιγοστά, οι βακτηριδιακές αποικίες σχηματίζουν μαλακές δομές που ονομάζονται φρούτα. Σε αυτήν τη μορφή, τα βακτήρια περιμένουν δυσμενείς συνθήκες. Μέχρι τώρα, οι επιστήμονες δεν έχουν κατανοήσει ακριβώς πώς σχηματίζονται αυτές οι δομές.
Για να απαντήσουν σε αυτήν την ερώτηση, οι συγγραφείς του έργου εγκατέστησαν ένα μικροσκόπιο που παρακολουθεί τις κινήσεις του M. Xanthus σε τρεις διαστάσεις. Σχηματίζοντας ένα πολυστρωματικό καρποφόρο σώμα, τα βακτήρια σχημάτισαν μοτίβα που μοιάζουν με δακτυλικά αποτυπώματα, ένα νέο στρώμα κυττάρων άρχισε να σχηματίζεται στη διασταύρωση των δύο νημάτων. Τέτοια σημεία είναι ανάλογα με την έννοια των τοπολογικών ελαττωμάτων στα ανώτερα μαθηματικά. Ένα τοπολογικό ελάττωμα εμφανίζεται όταν δύο παρακείμενες δομές είναι «εκτός φάσης» μεταξύ τους, καθιστώντας αδύνατη την ομαλή μετάβαση μεταξύ τους.
«Καλούμε σημεία διατομής τοπολογικά ελαττώματα επειδή δεν μπορούν να αφαιρεθούν με ομαλό μετασχηματισμό. Δεν μπορούμε απλώς να διαταράξουμε την ευθυγράμμιση των κυττάρων για να απαλλαγούμε από το σημείο όπου χάνεται η ευθυγράμμιση », εξήγησε ο συγγραφέας Richard Alert.
Σας άρεσε το υλικό; Προσθέστε το Indicator. Ru στο Yandex. News "Οι πηγές μου" και μας διαβάζετε πιο συχνά.
