Mikrobiologiczne interakcje społeczne
Cechy społeczne mikroorganizmów obejmują współpracę w celu realizacji działań takich jak rozprzestrzenianie, żerowanie, tworzenie warstw biologicznych, rozmnażanie, wojna chemiczna i sygnalizacja. Jednak samolubna "bakteria-oszust", powstała w wyniku mutacji, może się rozmnażać i rozwijać kosztem współpracującej populacji. Manipulowanie takimi zjawiskami może pomóc w rozwijaniu lub zakłócaniu współpracy bakterii. Zastosowania obejmują zwalczanie infekcji oraz zwiększanie efektywności procesów przemysłowych z udziałem mikroorganizmów. W projekcie SOCMICROECO (Social evolution in microbial ecosystems) połączono teorię z eksperymentami dla opracowania ramowego modelu predykcyjnego pojawiających się interakcji społecznych w systemie obejmującym pięć bakterii trawiących płyny do obróbki metali (MWF). Naukowcy biorący udział w projekcie SOCMICROECO ukończyli badania nad ogólnymi przewidywaniami teoretycznymi dotyczącymi interakcji społecznych między mikroorganizmami, a wyniki prac opublikowano w prestiżowym czasopiśmie Annual Review of Genetics. W oparciu o przewidywania, zespół określił częstotliwość występowania drobnoustrojów o różnych cechach społecznych w stanie równowagi. Co ważne, w projekcie SOCMICROECO stworzono kompletny układ doświadczalny do badania pięciu ww. bakterii trawiących MWF. Dotychczasowe wyniki ujawniły cechy, które mogą wpływać na interakcje, w tym różne tempo wzrostu i produkcję warstw biologicznych. Zespół opracował również prosty model, przy pomocy którego można opisać wzrost wielu gatunków we wspólnej hodowli. Dane uzyskane z mikroorganizmów w skórce sera wykazały, że większość interakcji międzygatunkowych była słaba. Co więcej, żadna z par gatunków nie wykazała wzajemnie współdziałających schematów wzrostu. Członkowie konsorcjum będą dalej badać i wyodrębniać interakcje między gatunkami w postępowaniu z MWF. Wyniki końcowe powinny odegrać ważną rolę w osiągnięciu odpowiedniej dynamiki dla najbardziej efektywnego sposobu postępowania z zanieczyszczeniami tego rodzaju. Stosując standardowy model wprowadzania danych zastosowania można poszerzyć o inne ekosystemy mikrobiologiczne dla efektywnej utylizacji odpadów i w biomedycynie.
Słowa kluczowe
Mikroorganizm, model komputerowy, interakcja społeczna, zakażenie, płyn do obróbki metali, utylizacja odpadów, biomedycyna