ТВ-Чиркей

Українське Новинне Інформаційне Агентство



Бактерії проти антибіотиків: наочний експеримент

бактерії проти антибіотиків: наочний експеримент

Що є «еволюція»? Насамперед, це природний розвиток, що супроводжується зміною генетичного складу та адаптацією до навколишнього середовища.

Іншими словами, організми поступово мутують для того, щоб вижити у важких навколишніх умовах.

І мова зараз не тільки про тварин, але і про бактеріях, які нас оточують. Вчені з Медичної школи Гарварду зняли дивовижне відео, наочно демонструє нам процес еволюції бактерії кишкової палички. Пропонуємо вам подивитися його.

Суть експерименту полягала в наступному: продемонструвати, яким чином бактерії адаптуються до непростим для їх виживання умов навколишнього середовища. Для цього була створена гігантська прямокутна чаша Петрі розміром 60 на 120 сантиметрів. Живильний розчин в ній не був однорідним. Чашу поділили на 9 прямокутних секцій. Дві крайні секції містили звичайний живильний розчин, в якому бактерії можуть вільно розмножуватися. А ось в кожну наступну секцію були додані антибіотики, причому чим ближче секція до середини чаші, тим концентрація антибіотиків була вище.

Таким чином, як тільки бактерії досягали кордону з наступною секцією, у них не залишалося іншого виходу, крім як еволюціонувати для того, щоб протистояти загрозі свого життя. Нові штами бактерій, стійких до антибіотика, продовжували розмножуватися далі, і так секція за секцією, старі колонії гинули, а нові продовжували повільно, але впевнено рухатися до переможного центру чаші Петрі. Звичайно ж, у відео ви побачите багаторазово прискорену запис цього процесу, адже на весь експеримент у гарвардських вчених пішло 11 днів.

Експеримент має не лише наукову, але й освітню цінність. Великий простір арени MEGA дозволяє візуально спостерігати мутації і природний відбір при поширенні фронту бактеріальної популяції.

По мірі постійного збільшення опору з боку антибіотика в популяції бактерій виникають численні паралельні лінії еволюції, які розрізняються за фенотипом і генотипом.

бактерії проти антибіотиків: наочний експеримент

Вивчивши бактерій в авангарді і позаду фронту бактеріальної популяції, вчені з’ясували кілька цікавих речей. Виявилося, що еволюцію не завжди рухають вперед бактерії, найбільш стійкі до антибіотиків. Як не дивно, іноді самі стійкі спадкові лінії виявляються замкнені позаду більш чутливих бактерій. Судячи з усього, це відбувається через «передчасних» мутацій, коли деякі бактерії виявляються готові вижити в більш високій концентрації антибіотика, яка з’явиться в майбутньому, але ще не з’явилася.У такій ситуації потенційно більш пристосовані бактерії поступаються місце у фронті своїм родичам, які пристосовані саме до актуальної концентрації, існуючою в даний момент.

Для перевірки цієї теорії вчені взяли зразки ізольованих колоній бактерій з «передчасними» мутаціями і насильно помістили їх попереду фронту. Як і передбачалося, вони вижили в умовах, в яких основний бактеріальний фронт вижити не може.

Вчені також з’ясували, що краща адаптація до слабкого впливу антибіотика прискорює згодом адаптацію до більш високих концентрацій (на ілюстрації внизу). Все як у людей, які здатні краще пристосуватися до погіршенням умов життя, якщо зміни відбуваються поступово і непомітно.

Публикації (RSS) Мапа ТВ-Чиркей