Weizmann Elm İnstitutunun israilli alimləri bakteriofaq viruslarla bağlı yeni kəşf ediblər. Məlum olub ki, Bacillus cinsinin bakteriyalarını yoluxduran viruslar bir-birinə mesaj ötürür. Bakteriyaya hücum edən virus sələfinin mesajını “oxuya” bilir və məzmunundan asılı olaraq bundan sonra nə edəcəyini seçir – hədəfini öldürür və ya yalnız onu yoluxdurur.
İsraillilər bakteriyaların digər bakteriyaları virus hücumu barədə xəbərdar edə biləcəyi fərziyyəsi üzərində işləyirdilər. Tədqiqatçılar bilirdilər ki, bakteriyalar öz hərəkətlərini müəyyən bir şəkildə əlaqələndirə, bir-birləri üçün siqnallar buraxa bilər ki, bu da kvorum algılaması adlanır – uzaq mikrob qarşılıqlı əlaqəsi. Ancaq Weizmann İnstitutunun işçiləri bakteriyalar arasında əlaqə əvəzinə, təəccüblə viruslar arasında əlaqəni kəşf etdilər. phi3T bakteriofaqları eyni növdən olan digər virusların davranışına təsir edən kimyəvi birləşmələr istehsal edirdi.
Bəzi bakteriofaqlar hədəflərinə iki fərqli şəkildə hücum edə bilirlər. Onlar ev sahibinin hüceyrələrini yoluxdura və ölənə qədər orada bölünə bilər – ya da bakteriya genomuna inteqrasiya edə və bəzi tətik onları aktivliyə oyatana qədər “yuxuya” bilər. Kimyəvi siqnallardan istifadə edərək, phi3T virusları bir-birinə “əmr verib”, “həmkarlarını” müəyyən bir yoluxma üsulunu seçməyə məcbur etdi. Öz fərziyyələrini yoxlamaq üçün alimlər bir sıra virusları Bacillus subtilis bakteriyası olan bir qaba yerləşdiriblər və virusların dərhal bakteriyaları öldürməyə üstünlük verdiyini qeyd ediblər. Sonra gəmidən həm bakteriya, həm də virusları diqqətlə çıxardılar, virusların buraxdığı zülal izlərini tək buraxdılar. Bu zülallar Bacillus subtilis və phi3T-nin təzə mədəniyyətinə əlavə edilmişdir. Yeni təcrübədə viruslar fərqli davrandılar – onlar öz genomlarını bakteriyaların içində qoyaraq yuxuya getməyə üstünlük verdilər. Aktiv olan molekul “arbitrium” (latınca “qərar” sözündən) adlanırdı.
Əlavə tədqiqatlar göstərdi ki, arbitrium virusa yoluxmuş bakteriyalar öləndə sərbəst buraxılır. Çox sayda bakteriya ölürsə, arbitrium səviyyəsi yüksəlir və viruslar bakteriyaları öldürməyi dayandırır, bakteriyalar yenidən kifayət qədər çoxalana qədər bir müddət hərəkətsiz qalır. Arbitrium virusların yeganə ünsiyyət yolu olmaya bilər və çox güman ki, bakteriofaqlar bir-biri ilə əlaqə saxlaya bilən yeganə yol deyil. İnsanlar da daxil olmaqla, bakteriyalardan qat-qat mürəkkəb olan orqanizmləri yoluxduran virusların da bir-birinə siqnal ötürməsi ehtimalı var.
Bakteriyaların elektrokimyəvi siqnallardan istifadə edərək bir-biri ilə əlaqə qura bildiyini – sinir hüceyrələrinin bir-biri ilə əlaqə qurmasına bənzər – 2015-ci ilin payızında San Dieqodakı Kaliforniya Universitetinin mütəxəssisləri tərəfindən kəşf edildi. Onlar böyük bakteriya qruplarının böyüməsi və qidalanma xüsusiyyətləri ilə maraqlandılar – onların böyüməsi fasilələrlə idi və vaxtaşırı koloniyalar böyüməyi dayandırdı. Məlum olub ki, koloniyanın ortasındakı bakteriyalar ac qalmağa başlayanda periferiyaya xüsusi elektrokimyəvi siqnal göndərirlər. Bu siqnalı aldıqdan sonra kənarlardakı bakteriyalar qida qəbulunu dayandırır (və koloniya böyüməyi dayandırır) və sakinləri doyana qədər onları mərkəzə köçürməyə başlayır və siqnal verməyi dayandırır. Bundan sonra koloniya yenidən böyüməyə başlayır.
Bu mövzu ilə bağlı araşdırmalar hazırda davam edir və San Dieqodakı Kaliforniya Universitetinin tədqiqatçıları yeni qarşılıqlı əlaqələr aşkar ediblər. Mütəxəssislərin fikrincə, bakteriyalar təkcə öz növləri ilə deyil, digər mikroorqanizmlərlə də əlaqə saxlayır. Alimlər aşkar ediblər ki, göbələklər və protozoalarla birlikdə biofilm əmələ gətirən Bacillus subtilis onların mühitində mikroorqanizmlərin sayını tənzimləyir. Biofilm müəyyən bir səthdə yerləşən belə orqanizmlərin nazik təbəqəsidir. Birgə işləməklə, bakteriyalar və onların qonşuları antibiotiklərə və kimyəvi təsirlərə effektiv müqavimət göstərirlər. Bakteriyalar biofilmlərinin çox kiçik olduğuna “qərar verərsə”, elektrik siqnallarını xaricə göndərir və ionları onun hüdudlarından kənara buraxırlar. Digər mikroorqanizmlər belə bir siqnal aldıqdan sonra onu dəvətnamə kimi qəbul edir və biofilmə qoşulurlar.
Bu işə əsaslanaraq, İllinoys Universitetinin tədqiqatçıları bakterial siqnallara təsir edib-etmədiyini öyrənməyi planlaşdırırlar. Bu günlərdə ən aktual mövzu olan antibiotik müqaviməti ilə onlar bu siqnallardan istifadə edərək bakteriyalara insan orqanizminə düşmən olmayan bir vəziyyətdə qalmalarını bildirmək üçün bir yol tapmaq istəyirlər. Alimlər streptokokların koloniyaları ilə işləyəcək və həmçinin siqnalların biofilmi məhv etmək üçün necə istifadə oluna biləcəyini öyrənəcəklər. Tədqiqatçılar ilk insan-bakteriya danışıq kitabçasını yarada bilərlər.
Viruslar atalarından qalan kimyəvi siqnalları hiss edirlər ki, onlar ev sahiblərini öldürmək və ya sadəcə yoluxdurmaq barədə qərar verə bilsinlər. Kəşf – Bacillus bakteriyasına hücum edən viruslarda – hər hansı bir viral rabitə sisteminin tapıldığı ilk dəfədir. Lakin tədqiqatçılar deyirlər ki, bir çox başqa viruslar bir-biri ilə öz molekulyar dilləri vasitəsilə ünsiyyət qura bilirlər – bəlkə də insan xəstəliklərinə cavabdeh olan viruslar. Əgər belədirsə, elm adamları virus hücumlarını dayandırmaq üçün yeni bir yol tapmış ola bilərlər.
Təbiət
