{"id":5006072,"date":"2011-12-18T21:12:33","date_gmt":"2011-12-18T20:12:33","guid":{"rendered":"https:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/2011\/12\/18\/bakterialis_terepruha"},"modified":"2011-12-18T21:12:33","modified_gmt":"2011-12-18T20:12:33","slug":"bakterialis_terepruha","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/?p=5006072","title":{"rendered":"Bakteri\u00e1lis terepruha"},"content":{"rendered":"<p><img decoding=\"async\" class=\"imgleft\" src=\"http:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/media\/image\/201112\/bobtail_squid.png\" alt=\"\" \/>P\u00e1r h\u00e9ttel ezel\u0151tt <a href=\"http:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/media\/image\/201112\/\">m\u00e1r v\u00e1zoltam<\/a>, hogy mi\u00e9rt is fontos, hogy egy tintahal ne takarja ki a f\u00e9nyt \u00fasz\u00e1s k\u00f6zben, el\u00e1rulva ez\u00e1ltal saj\u00e1t poz\u00edci\u00f3j\u00e1t, az alatta porty\u00e1z\u00f3 ragadoz\u00f3knak.<\/p>\n<p>Akkor a legevidensebbnek t\u0171n\u0151 megold\u00e1st ismertettem: ha siker\u00fcl t\u00f6bb\u00e9-kev\u00e9sb\u00e9 \u00e1tl\u00e1tsz\u00f3v\u00e1 v\u00e1lni, akkor kisz\u00farhat\u00f3 \u00e1rny\u00e9k sem j\u00f6n l\u00e9tre.<\/p>\n<p>Persze nem minden faj felt\u00e9tlen h\u00edve az &#8222;\u00fcvegtest&#8221; programnak, \u00edgy m\u00e1s megold\u00e1sokat is ismer\u00fcnk. Az egyik, <a href=\"http:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/media\/image\/201112\/#11780565\">kommentek k\u00f6zt is el\u0151ker\u00fcl\u0151<\/a>, a hawaii kurtafark\u00fa tintahal (<em>Euprymna scolopes<\/em>) nev\u00e9t \u00e9gette bele a tudom\u00e1nyt\u00f6rt\u00e9netbe.<\/p>\n<p>A sz\u00f3banforg\u00f3 tintahal egy\u00e1ltal\u00e1n nem \u00e1tl\u00e1tsz\u00f3, viszont hasi oldal\u00e1n egy speciliz\u00e1lt &#8222;f\u00e9ny-szervet&#8221; hordoz, amivel biolumineszcens f\u00e9nyt \u00e1ll\u00edt el\u0151.<\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<p>Figyelemrem\u00e9lt\u00f3 tulajdons\u00e1ga ennek a szervnek, hogy k\u00e9pes a kibocs\u00e1jtott f\u00e9ny intenzit\u00e1s\u00e1t a tintahal h\u00e1t\u00e1ra \u00e9rkez\u0151 f\u00e9ny intenzit\u00e1s\u00e1nak f\u00fcggv\u00e9ny\u00e9ben v\u00e1ltoztatni.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"blossom-image-align-block\" src=\"http:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/media\/image\/201112\/squid_bioluminescence_regulation.png\" alt=\"\" \/><\/p>\n<p>Ugyan ez elengedetetlen felt\u00e9telnek t\u0171nik, ahhoz hogy a ragadoz\u00f3k megt\u00e9veszt\u00e9se sikeres legyen, a n\u00e9h\u00e1ny perces (esetenk\u00e9nt m\u00e1sodperces &#8211; l\u00e1sd fenti \u00e1br\u00e1n a B panelt) elt\u00e9r\u00e9ssel megval\u00f3s\u00edtott reakci\u00f3 \u00f6nmag\u00e1ban is komoly kognit\u00edv feladatot jelent. H\u00e1t ha m\u00e9g hozz\u00e1vessz\u00fck, hogy az eml\u00edtett biolumineszcens f\u00e9nyforr\u00e1st nem a tintahal saj\u00e1t sejtjei, hanem egy szimbionta bakt\u00e9riumfaj, a <em>Vibrio fischeri<\/em> egyedei biztos\u00edtj\u00e1k.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"imgright\" src=\"http:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/media\/image\/201112\/squid-fischeri.jpg\" alt=\"\" \/>Ha ugyanis ultrastruktur\u00e1lisan megvizsg\u00e1ljuk az eml\u00edtett &#8222;f\u00e9ny-szervet&#8221;, akkor l\u00e1that\u00f3v\u00e1 v\u00e1lik, hogy az tele van egyazon Gram-negat\u00edv bakt\u00e9riumfaj egyedeivel.<\/p>\n<p>Ezek sz\u00e1ma, vagyis egyeds\u0171r\u0171s\u00e9ge azonban nem konstans, hanem ciklikusan v\u00e1ltozik a nap folyam\u00e1n: \u00e9jjel, amikor f\u00e9nyt kell l\u00e9trehozni sokan vannak, nappal azonban, amikor a tintahal legink\u00e1bb elker\u00fcln\u00e9 a k\u00edv\u00e1ncsi tekinteteket \u00e9s a homokba h\u00faz\u00f3dik, kevesen.<\/p>\n<p>Konkr\u00e9tan a hajnal k\u00f6zeledt\u00e9vel egy speci\u00e1lis ny\u00edl\u00e1son kereszt\u00fcl a tintahal a tengerbe pump\u00e1lja a f\u00e9ny-szerv bakteri\u00e1lis k\u00f6z\u00f6ss\u00e9g\u00e9nek k\u00f6zel 95%-\u00e1t. A marad\u00e9k ugyanis \u00e9pp el\u00e9g ahhoz, hogy a nap leforg\u00e1sa alatt elszaporodva \u00fajrat\u00f6ltse a lak\u00f3hely\u00e9\u00fcl szolg\u00e1l\u00f3 kamr\u00e1t.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"imgnotext\" src=\"http:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/media\/image\/201112\/squid_life_cycle.gif\" alt=\"\" \/><\/p>\n<p>A kis tintahalak persze steril &#8222;f\u00e9ny-szervvel&#8221; sz\u00fcletnek, de elemi \u00e9rdek\u00fck, hogy azt min\u00e9l hamarabb &#8222;befert\u0151zz\u00e9k&#8221; <em>Vibrio<\/em>-val. Mivel ugyanazokban a vizekben \u00faszk\u00e1lnak, mint sz\u00fcleik &#8211; akik ugye napi rendszeress\u00e9ggel nyomj\u00e1k a v\u00edzbe a f\u00f6l\u00f6slegess\u00e9 v\u00e1lt bakt\u00e9riumokat -, ez nem nagy kunszt, de az\u00e9rt egy ki er\u0151fesz\u00edt\u00e9st ig\u00e9nyel.<\/p>\n<p>Egyr\u00e9szt sz\u00fcks\u00e9g van a f\u00e9ny-szerv k\u00fcl\u00f6nleges, kacs-alak\u00fa, csill\u00f3s megny\u00fal\u00e1saira. Ezek l\u00e9nyeg\u00e9ben primit\u00edv h\u00e1l\u00f3k\u00e9nt begy\u0171jti a k\u00f6rnyezetben lev\u0151 bakt\u00e9riumokat, amelyeket a csill\u00f3k mozg\u00e1sa p\u00f3rusokon kereszt\u00fcl a szerv-belsej\u00e9be juttat.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"imgnotext\" src=\"http:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/media\/image\/201112\/squid_pores1.gif\" alt=\"\" \/><\/p>\n<p>A burokb\u00f3l val\u00f3 kikel\u00e9s ut\u00e1ni els\u0151 24 \u00f3r\u00e1ban megt\u00f6rt\u00e9nik a f\u00e9ny-szerv koloniz\u00e1l\u00e1sa, ezut\u00e1n a f\u00f6l\u00f6slegess\u00e9 v\u00e1l\u00f3 ny\u00falv\u00e1nyok fokozatosan ler\u00f6vid\u00fclnek, az \u00f6t\u00f6dik napra pedig elt\u0171nnek.<\/p>\n<p>Ezzel p\u00e1rhuzamosan a szerv belsej\u00e9ben, pontosan nem ismert mechanizmussal a tintahal akt\u00edvan szelekt\u00e1lni kezd a bejutott bakt\u00e9riumok k\u00f6z\u00f6tt. (Hiszen <em>Vibrion<\/em> k\u00edv\u00fcl m\u00e9g sz\u00e1mos m\u00e1s bakt\u00e9riumot tartalmaz a tengerv\u00edz, amelyek ugyan\u00fagy beker\u00fclhetnek a p\u00f3rusokon kereszt\u00fcl.) A folyamat eredm\u00e9nyek\u00e9nt a nem-Vibrio fajok fokozatosan elt\u0171nnek.<\/p>\n<p>A t\u00f6rt\u00e9net ezen a ponton kerek-eg\u00e9sznek t\u0171nne, de m\u00e9g van egy egy\u00e1ltal\u00e1n nem-elhanyagolhat\u00f3 pontja. M\u00e9gpedig a <em>Vibrio fischeri<\/em> biolumineszcenci\u00e1j\u00e1t biztos\u00edt\u00f3 bakteri\u00e1lis kommunik\u00e1ci\u00f3. Ugyanis ezek a bakt\u00e9riumok nem folyamatosan hozz\u00e1k l\u00e9tre a biolumineszcenci\u00e1t, hanem csak akkor, ha el\u00e9rnek egy kritikus t\u00f6meget. (\u00c9s itt k\u00fcl\u00f6n \u00e9rtelemet nyer, hogy a tintahal hajnalban akt\u00edvan dr\u00e1maian lecs\u00f6kkenti a bakt\u00e9riumok sz\u00e1m\u00e1t.)<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"imgleft\" src=\"http:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/media\/image\/201112\/LuxI-LuxR.png\" alt=\"\" \/>Ezt a fajta kommunik\u00e1ci\u00f3t, amikor a k\u00f6z\u00f6ss\u00e9g az egyeds\u0171r\u0171s\u00e9g\u00e9t igyekszik felm\u00e9rni, kv\u00f3rum \u00e9rz\u00e9kel\u00e9snek (quorum-sensing) nevezz\u00fck. T\u00f6bb anal\u00f3g verzi\u00f3ja l\u00e9tezik a k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 bakteri\u00e1lis fajokban, de mindegyik ugyanazon logika alapj\u00e1n m\u0171k\u00fcdik, mint a <em>V. fischeri<\/em>-\u00e9: a bakt\u00e9riumok egy, szekretlt szign\u00e1l-molekul\u00e1t, valamint a receptorj\u00e1t is termelik. Ha a receptorok tel\u00edtetts\u00e9ge el\u00e9r egy k\u00fcsz\u00f6b\u00e9rt\u00e9ket (ami egyben azt jelenti, hogy a k\u00f6zegben rengeteg szign\u00e1l-molekula van), beindul a target-g\u00e9nek, eset\u00fcnkben a biolumineszcenci\u00e1t biztos\u00edt\u00f3k \u00e1t\u00edr\u00e1sa. A <em>V. fischeri<\/em> esete annyiban k\u00fcl\u00f6nleges, hogy a szign\u00e1l, melyet a LuxI feh\u00e9rje hoz l\u00e9tre egy olyan molekula (konkr\u00e9tan egy acil\u00e1lt homoserin lakton &#8211; AHL), ami k\u00e9pes seg\u00edts\u00e9g n\u00e9lk\u00fcl is \u00e1tmenni a sejtmembr\u00e1non, \u00edgy nincs sz\u00fcks\u00e9g sem szekr\u00e9ci\u00f3s appar\u00e1tusra\u00a0a sejtb\u0151l kijuttat\u00e1s\u00e1hoz, sem membr\u00e1n-k\u00f6t\u00f6tt receptorra az \u00e9rz\u00e9kel\u00e9s\u00e9hez. (A receptor citoplazmatikus, \u00e9s ha megk\u00f6ti az AHL-t akkor transzkripci\u00f3s faktork\u00e9nt g\u00e9naktiv\u00e1ci\u00f3t induk\u00e1l.)<\/p>\n<p>A kv\u00f3rum-\u00e9rz\u00e9kel\u00e9s fontoss\u00e1g\u00e1t az ut\u00f3bbi b\u0151 \u00e9vtized t\u00e1rta fel, kor\u00e1nt sem elszigetelt esetr\u0151l van itt sz\u00f3. Hogy nem menj\u00fcnk t\u00e1vol, egy m\u00e1sik <em>Vibrio<\/em> faj, a <em>V. cholerae<\/em> is logikailag haonsl\u00f3 (b\u00e1r elemeiben k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151) rendszert haszn\u00e1l, hogy a kolera-fert\u0151z\u00e9s sor\u00e1n a m\u00e1r letarolt szervezetb\u0151l tov\u00e1bb \u00e1lljon. Ha teh\u00e1t meg\u00e9rtj\u00fck a kv\u00f3rum-\u00e9rz\u00e9kel\u0151 rendszerek m\u0171k\u00f6d\u00e9s\u00e9t, j\u00f3 es\u00e9llyel sz\u00e1mos patog\u00e9nnel is nagyobb hat\u00e9konys\u00e1ggal tudjuk felvenni a k\u00fczdelmet.<\/p>\n<p>(<em>Eln\u00e9z\u00e9st azokt\u00f3l, akik m\u00e1r bet\u00e9ve tudj\u00e1k <a href=\"http:\/\/www.ted.com\/talks\/bonnie_bassler_on_how_bacteria_communicate.html\">Bonnie Bassler TED vide\u00f3it<\/a>, nekik nyilv\u00e1n unalmas let a poszt. \ud83d\ude42<\/em>)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>P\u00e1r h\u00e9ttel ezel\u0151tt m\u00e1r v\u00e1zoltam, hogy mi\u00e9rt is fontos, hogy egy tintahal ne takarja ki a f\u00e9nyt \u00fasz\u00e1s k\u00f6zben, el\u00e1rulva ez\u00e1ltal saj\u00e1t poz\u00edci\u00f3j\u00e1t, az alatta porty\u00e1z\u00f3 ragadoz\u00f3knak. Akkor a legevidensebbnek t\u0171n\u0151 megold\u00e1st ismertettem: ha siker\u00fcl t\u00f6bb\u00e9-kev\u00e9sb\u00e9 \u00e1tl\u00e1tsz\u00f3v\u00e1 v\u00e1lni, akkor kisz\u00farhat\u00f3 &hellip; <a href=\"https:\/\/criticalbiomass.hu\/?p=5006072\">Egy kattint\u00e1s ide a folytat\u00e1shoz&#8230;. <span class=\"meta-nav\">&rarr;<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3,15,1],"tags":[132],"class_list":["post-5006072","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-evolucio","category-mikrobiologia","category-uncategorized","tag-fejlabuak"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5006072","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=5006072"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5006072\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=5006072"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=5006072"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=5006072"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}