Хвороботворні бактерії можуть ставати корисними для рослин

Мікроби володіють репутацією поганих хлопців. Але останні 2 десятиліття досліджень все більше розкривають світлу сторону їхнього характеру. Окрім смертоносних хвороб бактерії можуть бути причетними й до покращення життя організма, з яким вони пов’язані рагсівським штампом симбіотичних зв’язків. Проте, межа між добром та злом дуже хитка навіть у мікросвіті.

Родококи злі, родококи корисні

Команда науковців на чолі з Джеффом Чаном показали, що корисний мікроорганізм може легко перемикатися у патогенний режим. Й для цього кафківського перевтілення достатньо лише одної плазміди (молекула ДНК, яка не входить до хромосом та здатна до автономного відтворення).
Родокок – це рід бактерій, представники якого часто оселяються на багатьох рослинах. Вони викликають утворення виростів (галів) на листках, що гальмує ріст і розвиток рослини.

Leafy gall on wallflower. Image: RHS, Horticultural Science
Наслідки родококовго бенкету. Джерело: RHS

Допомогти фісташковим садам

Дослідники почали колекціонувати специфічну річ – геноми цієї бактерії. Вони отримали значний масив даних і виявилось, що бактерія викликає захворювання лише за наявності однієї плазміди з трьома шкодочинними генами. Ті штами родококf, які не мають цієї генетичної зброї стають навіть корисними для рослини-хазяїна. Бактерії покращують архітектуру кореневої системи.

Фістшки, тримайте своїх родококів при собі. Джерело: National Geographic

Автори щиро тішяться таким відкриттям еволюційного характеру. Але й не спочивають на лаврах фундаменталістики. Вчені розробили точний метод діагностування наявності родококу в фісташкових садах, і
розрізняти корисні та патогенні штами.

eLife 6, e30925 (2017)

Бактерії на морському дні стають стійкими до антибіотиків

Рибна їжа, яку використовують у морському сільському господарстві, є небезпечним резервуаром для накопичення бактерій, що володіють генами стійкості до антибіотиків. Мул на морському дні слугує їм за надійний сховок.

Безквиткові пасажири на борошні

Цзин Ван та його колеги з Далянського технологічного університету в Китаї проаналізували п’ять продуктів з рибного борошна. Два зразки взяли із Перу, а ще по одному з Китаю, Росії та Чилі. Команді дослідників вдалося ідентифікувати в пробах 132 гени стійкості до антибіотиків.
Коли рибне борошно розподіляється у морських рибних господарствах, більша його частина падає на морське дно, оминаючи тварин, які б мали ним поласувати. Разом з борошном в осад потраплюють і безквиткові пасажири – бактерії. Нові члени мікробних спільнот охоче діляться своїми генами резистентності з колегами по цеху.
Світлина від Національний науково-природничий музей НАН України.
Рибне борошно падає вниз. Чию ж кар’єру воно нагадує? Джерело: ННПМ

Бактерії на Вашому столі

Коли такі бактерії потраплять до харчового ланцюжка, то з великою долею ймовірності зможуть заразити рибу, ракоподібних та інші морепродукти. Таким чином небезпечні збудники захворювань, які стійкі до дії антибіотиків потрапляють на стіл людини. А що буде далі – лише воля випадку.
Щоб боротися з цієї проблемою необхідно перевіряти рибне борошно на наявність в ній антибіотик-резистентних генів.
Environ. Sci. Technol. (2017)

 

200 тисяч антилоп загинуло за 3 тижні. Хто винен?

Нешкідлива бактеріальна інфекція під впливом змін клімату стала смертносною вбивцею для 60% світової популяції сайгаків.

У XVII–XVIII століттях сайгак населяв усі степи та напівпустелі Європи та Азії: від передгір’я Карпат на заході до Монголії і Західного Китаю на сході. На півночі у ті часи доходив до Києва, Барабинського степу в Сибіру. Однак у другій половині століття внаслідок освоєння людиною степових просторів сайгак майже зник у Європі.

Більше 200 тисяч тварин Saiga tatarica tatarica в Казахстані померли від вірулентної інфекції усього за 3 тижні. Ця трагедія сталася  у травні 2015 року.

Місця масових смертей сайгаків. Джерело: Science Advances

Такий безпечний вбивця

Річард Кок у Королівському Ветеринарному коледжі в Лондоні та його колеги провели післяопераційні огляди 33 тварин. Вони знайшли докази того, що бактерія Pasteurella multocida викликала велику внутрішню кровотечу у своїх жертв та призводила до смерті.

Сліди діяльності хвороботворних бактерій в організмі сайгака. Джерело: Science Advances

Бактерія, як правило, не завдає шкоди здоровим сайгакам. Чому ж вона вийшла на стежку війну зі ссавцями? У чому причини її успіху?

Підступні зміни клімату

Вчені припустили, що якись чинник навколишнього середовища надав бактерії суперсилу.

Команда проаналізувала дані про погоду з 1979 року до середини 2010-х років. Цей період включав три масових загибелі сайгаків – у 1981, 1988 та 2015 роках. Вони виявили, що спалахи були пов’язані з високими добовими температурами та рівнем вологості.

Сайгаки ходять по краю прірви. Якби, це не звучало пафосно – тепер задача людини зробити все можливе. щоб ці рогаті істоти відходили від нього якомога далі. Ми занадто завинили перед природою, ми маємо спокутувати свою провину.

Sci. Adv. (2018)