Oddziaływania molekularne w symbiozie
Nowy szczep P. carotovorum ECC15 ma rzadki gen, czynnik zjadliwości Erwinii (EVF). W wyniku rzadkiego oddziaływania gen ten umożliwia bakterii przetrwanie w jelicie środkowym muszki. Jako że te symbiotyczne relacje mogą grać ważną rolę – od pobierania składników odżywczych po ochronę przed drapieżnikami – badanie ich może rzucić światło na istotne układy sygnalizacyjne. Uczestnicy projektu BACTINSECT (Molecular mechanisms in the establishment of disease transmission by invertebrate vectors) badali mechanizmy molekularne monoswoistych oddziaływań bakteria-gospodarz. Już wcześniej poznano strukturę krystaliczną EVF, lecz brak charakterystyki biochemicznej zahamował dalsze postępy. Zespół BACTINSECT wymyślił metodę obserwacji wpływu EVF na larwy Drosophila melanogaster. U larw karmionych P. carotovorum ECC15 typu dzikiego stwierdzono opóźnienie rozwoju w porównaniu z tymi karmionymi bakteriami z EVF. W ramach współpracy naukowcy zbadali również rolę tak zwanego wyczuwania liczebności (QS), tj. chemicznej komunikacji między komórkami bakteryjnymi w ramach ich oddziaływań. QS może pełnić wiele funkcji w zdolności przystosowawczej bakterii. Może nawet wpływać na tolerancję stresu oksydacyjnego. Roślinny patogen P. wasabiae ma dwie sieci sygnalizacji międzykomórkowej, które kontrolują ekspresję enzymów rozkładających ścianę komórkową roślin, co jest kluczowe dla patogenności. Wyniki badania wykazały, że w mieszanych społecznościach bakteryjnych P. wasabiae może wytwarzać małe regulatorowe RNA odpowiadające za zjadliwość w oparciu o molekuły sygnalizacyjne pochodzące od innych gatunków. Symbioza to istotny proces przystosowawczy. Umożliwia bakteriom kolonizację bardzo zróżnicowanych środowisk, w tym miejsc zwykle niedostępnych dla innych form życia, np. z powodu skrajnych temperatur lub pH. Dzięki badaniom molekularnych mechanizmów tych misternych oddziaływań poznamy warunki potrzebne do zakażania ludzi i opracujemy strategie zwalczania patogenów roślin.
Słowa kluczowe
Symbioza, Pectobacterium carotovorum, czynnik zjadliwości Erwinii, wyczuwanie liczebności, choroby człowieka