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O minúsculo mundo de microorganismos está cheio de micróbios competindo em um Batalha de vida ou morte importante. As pequenas formas de vida competem por território, Gobble Up alguns poluentesvomite produtos químicos em seus inimigos e explorará o terreno para obter uma vantagem e prosperar. Novas pesquisas sobre essa guerra microscópica de grama descobriram que as bactérias podem acelerar usando bolsos fluidos que são moldados por células de levedura próximas. Coloque uma carona com essas trilhas de umidade permite que as bactérias se espalhem mais rapidamente e nadarem ainda mais. Os resultados são detalhados em um estudo publicado em 4 de junho no Pressionamento celular jornal Jornal Biophysical e revelar uma nova maneira de os micróbios viajarem através de plantas, solo e até mesmo nosso próprio corpo.
Pseudomonas aeruginosa (pequenas bactérias em forma de haste) enxames em direção e ao redor de uma colônia vizinha de Cryptococcus neoformans (levedura redonda). O halo de fluido fino ao redor do fermento permite que as bactérias nadarem e se espalhem mais rapidamente, transformando o que parece ser uma barreira física em um trampolim. Crédito Badal et al., Biophysical Journal.
Pseudomonas aeruginosa (Bactérias pequenas em forma de haste) enxames em direção e ao redor de um vizinho Cryptococcus neoformans (levedura redonda) Colônia. O halo de fluido fino ao redor do fermento permite que as bactérias nadarem e se espalhem mais rapidamente, transformando o que parece ser uma barreira física em um trampolim. Crédito Badal et al., Jornal Biophysical.
“Ao estudar interações microbianas, a pesquisa geralmente se concentra na natureza química dessas interações”, o co-autor de estudos e o engenheiro de microbioma da Cornell College Divakar Badal disse em comunicado. “Mas aprendemos que as propriedades físicas também desempenham um papel importante na forma como os micróbios crescem e se espalham”.
No estudo, a equipe se concentrou na bactéria Pseudomonas aeruginosa e fungo Cryptococcus neoformans. P. Aeruginosa é uma bactéria em forma de haste encontrada nas vias aéreas do solo e humana e possui hélices semelhantes a cauda. De acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doençaspode causar infecções no sangue, pulmões (pneumonia), trato urinário ou outras partes do corpo após a cirurgia.
A equipe assistido sob um microscópio Como as duas espécies se fecharam. O P. Aeruginosa A bactéria acabou sendo enxameada no líquido em forma de poça em torno do C. neoformans levedura. As bactérias cultivadas com leveduras se espalharam até 14,5 vezes mais rápido do que quando foi cultivada sozinha. Além disso, colônias bacterianas isoladas se conectaram rapidamente a grupos contínuos.
Em escala microscópica, P. Aeruginosa é comparável a um grão de arroz. Na mesma escala, o fermento tem o tamanho de uma uva. Esses corpos maiores de levedura atrair umidade da superfícieque forma um halo fino de fluido que atua como uma faixa de natação temporária. Esta pista permite que as bactérias ignorem os limites físicos usuais de uma superfície seca. Quando a equipe substituiu o fermento vivo por mortos ou contas de vidro, o mesmo efeito halo foi produzido, indicando que as poças estavam dirigindo.
“Quanto maior o obstáculo, o fermento e as contas de vidro, mais fluido você tem ao seu redor, e é melhor para Pseudomonas”. Adicionado Varsha Singhum co-autor de estudo e biólogo molecular da Universidade de Dundee, na Escócia. “Então, está alavancando o que poderia ter sido um obstáculo para avançar mais adiante.”
A equipe também descobriu que o Espalhamento das bactérias diminui e flui Dentro da paisagem que as células de levedura em crescimento criam. Eles construíram um modelo para simular as interações entre a bactéria e o fermento para entender melhor a dinâmica em jogo. O modelo indica que espécies de leveduras mais rápidas como C. Albicans alterou a paisagem fluida mais dramaticamente, afetando a rapidez com que as bactérias poderiam viajar.
“Fiquei absolutamente impressionado com o quão bem nossas previsões de modelo correspondem aos resultados experimentais”. disse Danny Raj Mum co-autor de estudo e engenheiro do Instituto Indiano de Tecnologia Madras. “Em certo sentido, o modelo é um laboratório digital que simula comportamentos reais. Ao mudar os parâmetros, das taxas de crescimento para a umidade, podemos responder a várias perguntas”.
De acordo com a equipeas implicações desta pesquisa vão além do modelo e do laboratório. Bactérias e leveduras coexistem em plantas, solo, água e corpo humano. A capacidade de montar filmes fluidos pode ser um dos fatores que Ajuda as bactérias a colonizar Esses ambientes com mais eficiência, especialmente se a umidade for escassa. A equipe planeja examinar a maneira como ambas as espécies interagem no mundo actual para aprender mais.
“Nós tendemos a pensar em microbiologia de uma maneira antropomórfica, focada nos pulmões humanos ou no intestino porque podemos nos relacionar com eles”, disse Singh. “Mas grande parte disso se desenrola no solo e em outros ambientes. Isso nos dá uma oportunidade maravilhosa de explorar novas perguntas. Acho que é onde está a próxima fronteira”.
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