Кишечные палочки пользуются "телеграфом"

14 июля 2011 года

Клетки кишечной палочки (Escherichia coli), подобно нервным клеткам, способны генерировать "телеграфные" электрические импульсы разной продолжительности и частоты, пишут американские ученые в статье, опубликованной в журнале Science.

Многие процессы в клетках бактерий регулируются электрическими силами, это, в частности, транспорт различных веществ через клеточную стенку, управление органами движения бактерий - жгутиками и волосками. Однако до сих пор ученым не удавалось измерить электрические параметры бактерий, поскольку средства традиционной электрофизиологии были слишком "грубы" для измерений на одной клетке.

Группа под руководством Адама Коэна (Adam Cohen) из Гарвардского университета решила использовать для изучения электрических свойств бактерии инструменты генной инженерии.

Исследователи сконструировали флюоресцентный белок, начинающий светиться при появлении электрического потенциала, а затем встроили ген этого белка в геном кишечной палочки. В результате каждый раз, когда бактериальная клетка генерировали электрический импульс, она начинала светиться. Наблюдая за "морганием" клетки в микроскоп ученые могли делать выводи о ее электрической активности.

"Электрическое поведение" бактерий оказалось крайне разнообразным и напомнило световую телеграфную сигнализацию.

"Некоторые клетки оставались темными несколько минут, мигнув один раз, они вновь возвращались в темноту, у других периоды покоя сменялись "очередями" вспышек", - говорится в статье.

Некоторые бактерии "включали свет" на одну секунду, другие светились по 40 секунд. Интенсивность вспышек варьировалось в широких пределах, как для одной клетки, так и между ними. Многие клетки с течением времени меняли свои "передачи".

Авторы статьи установили, что "телеграф" кишечной палочки оказался чувствителен к химическим и физическим процессам в клетке.

"Это заставляет предположить, что бактериальные механизмы выбрасывания веществ регулируются электрически", - говорится в статье.