Po viac ako 300 rokoch poznáme odpoveď! Pozrite sa, ako rastú bakteriálne kolónie v prirodzenom prostredí
Vedci z Princeton University ponúkajú prvý spôsob, ako pozorovať baktérie v normálnom, 3D priestore.
V laboratórnych podmienkach sa baktérie množia v petriho miskách, no až donedávna ostávalo záhadou, ako sa bakteriálne kolónie organizujú v realistických trojrozmerných prostrediach, napríklad v tkanivách alebo pôde. Nový výskum však prináša odpoveď na viac ako 300 ročnú záhadu.
Výskum vedcov z Princeton University bol publikovaný pred mesiacom a ponúka spôsob, ako pozorovať baktérie v 3D prostrediach. V rámci svojej práce zároveň dokázali aj to, že ak v takýchto prostrediach baktérie rastú, vytvoria zaujímavé tvary pripomínajúce hlávku brokolice. Ide o zaujímavejšie štruktúry než tie, s ktorými sa vedci stretávali v petriho miske.
Baktérie po prvýkrát objavili pred viac ako 300 rokmi, no odvtedy sa spôsob ich pozorovania vo svojej podstate nezmenil. Dnes máme síce lepšie technológie a nástroje, no stále sa baktérie prechovávajú v skúmavkách alebo petriho miskách. Ako hovorí vedúci štúdie, Sujit Datta, táto absencia pokroku vznikla skôr z praktického hľadiska.
„Ak pestujete batérie v tkanivách alebo v pôde, nedokážete presne vidieť, čo sa v kolónii deje,“ vysvetľuje Datta.
V rámci nového experimentálneho zariadenia sa však vedcom podarilo pozorovať baktérie v prirodzenom, teda trojdimenzionálnom prostredí. Výsledky novej štúdie so sebou priniesli mnoho prekvapení. Rast bakteriálnych kolónií v 3D pripomína iné prirodzené javy, napríklad rast kryštálov, alebo šírenie sa mrazu na skle okna.
„Tieto rozkonárujúce sa tvary nie sú v prírode ničím novým, no bežne sme si ich spájali s rastom neživých fenoménov. Všimli sme si, že bakteriálne kolónie vykazujú podobné správanie, no v tomto prípade ide o združenie živých organizmov,“ hovorí Datta.
Ďalšie kroky štúdie
Autori výskumu dúfajú, že ich objav pomôže aj v ďalších oblastiach výskumu. Zároveň by ich práca mohla viesť aj k lepším liekom, či zlepšeniu priemyselných procesov, pri ktorých sa baktérie využívajú. Na procese, ktorý by vedcom umožnil študovať baktérie v nepriehľadných prostrediach, pracovali autori štúdie niekoľko rokov.
Neprehliadnite
Na pozorovanie baktérií autor štúdie využili hydrogél a kontaktné šošovky. V tomto prípade sa však hydrogél skladá s mimoriadne drobných guľôčok, ktoré môžu baktérie jednoducho deformovať. Datta to prirovnáva k bazénu plnému plastových loptičiek, kde je každá loptička samostatný hydrogél. Vedci následne upravili jeho zloženie tak, aby napodobňoval štruktúru pôdy, alebo tkaniva. Hydrogél je dosť silný na to, aby baktériu udržal, no zároveň nemá odpor, ktorý by zabránil jej rastu.
Experimenty vedci vykonali zo štyrmi rôznymi druhmi baktérií, aby získali lepší obraz o tom ako tieto druhy rastú. Experimenty dokázali, že sa bakteriálne kolónie organizujú do jadier a vonkajšej škrupiny. Tieto dve vrstvy sa správajú odlišne. Podľa autorov štúdie baktérie vo vonkajšej vrstve pohltia všetky živiny a jadru nenechajú takmer nič. Zatiaľ je to však len teória, ktorú autori štúdie v ďalšej práci preskúmajú.
Komentáre