Бактери ба антибиотик: харааны туршилт

2024 Зохиолч: Seth Attwood | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-16 16:12

"Хувьсал" гэж юу вэ? Юуны өмнө энэ нь генетикийн бүтцийн өөрчлөлт, хүрээлэн буй орчинд дасан зохицох дагалддаг байгалийн хөгжил юм. Өөрөөр хэлбэл, хүнд хэцүү орчинд амьд үлдэхийн тулд организм аажмаар мутацид ордог.

Одоо бид зөвхөн амьтдын тухай төдийгүй биднийг хүрээлж буй бактерийн тухай ярьж байна. Харвардын Анагаах Ухааны Сургуулийн эрдэмтэд гэдэсний савханцар нянгийн хувьслыг харуулсан гайхалтай видео бичлэг хийжээ. Та бүхнийг үзэхийг урьж байна.

Туршилтын мөн чанар нь дараах байдалтай байв: бактери амьд үлдэхийн тулд хүрээлэн буй орчны хүнд нөхцөлд хэрхэн дасан зохицож байгааг харуулах. Үүний тулд 60 х 120 сантиметр хэмжээтэй аварга том тэгш өнцөгт Петрийн таваг бүтээжээ. Шим тэжээлийн уусмал жигд биш байв. Савыг 9 тэгш өнцөгт хэсэгт хуваасан. Гадна талын хоёр хэсэг нь нян чөлөөтэй үржих боломжтой шим тэжээлийн ердийн уусмал агуулсан байв. Гэхдээ дараагийн хэсэг бүрт антибиотик нэмсэн бөгөөд хэсэг нь аяганы голд ойртох тусам антибиотикийн агууламж өндөр байв.

Ийнхүү нян дараагийн хэсгийн хил дээр ирэнгүүт амь насанд нь заналхийлсэн аюулыг даван туулахын тулд хувьсан өөрчлөгдөхөөс өөр аргагүй болсон. Антибиотикт тэсвэртэй нянгийн шинэ омгууд улам бүр үржиж байсан тул хуучин колониуд хэсэг хэсгээрээ үхэж, шинэ колониуд аажмаар Петрийн тавагны ялалтын төв рүү тэмүүлсээр байв. Мэдээжийн хэрэг, видеон дээр та энэ үйл явцын хэд хэдэн хурдасгасан бичлэгийг харах болно, учир нь бүх туршилтыг Харвардын эрдэмтэд 11 хоног зарцуулсан.

Туршилт нь зөвхөн шинжлэх ухааны ач холбогдолтой төдийгүй боловсролын ач холбогдолтой юм. MEGA талбайн том зай нь бактерийн популяцийн фронтын тархалтын явцад мутаци, байгалийн шалгарлыг нүдээр харах боломжийг олгодог.

Антибиотикийн эсэргүүцэл нэмэгдсээр байгаа тул бактерийн популяцид фенотип, генотипээрээ ялгаатай олон тооны зэрэгцээ хувьслын шугамууд гарч ирдэг.

Эрдэмтэд бактерийн популяцийн тэргүүн ба ар талд бактерийг судалснаар хэд хэдэн сонирхолтой зүйлийг олж илрүүлсэн. Хувьслыг антибиотикт хамгийн тэсвэртэй бактери тэр бүр урагшлуулдаггүй нь тогтоогдсон. Хачирхалтай нь заримдаа хамгийн тэсвэртэй удам угсаа нь илүү мэдрэмтгий бактерийн ард баригддаг. Энэ нь ирээдүйд гарч ирэх антибиотикийн өндөр концентрацид зарим бактери амьд үлдэхэд бэлэн болсон "дутуу" мутацитай холбоотой бололтой, гэхдээ энэ нь хараахан гарч ирээгүй байна. Ийм нөхцөлд илүү дасан зохицох чадвартай бактери нь одоогийн байгаа бодит концентрацид яг тохирсон төрөлхийн нянгууддаа урд талдаа байр сууриа тавьж өгдөг.

Эрдэмтэд энэ онолыг шалгахын тулд "дутуу" мутаци бүхий бактерийн тусгаарлагдсан колониос дээж авч, урд талынх нь өмнө хүчээр байрлуулсан байна. Хүлээгдэж байсанчлан тэд бактерийн гол фронт нь оршин тогтнох боломжгүй нөхцөлд амьд үлджээ.

Эрдэмтэд антибиотикийн сул нөлөөнд илүү сайн дасан зохицох нь хожим өндөр концентрацид дасан зохицох чадварыг хурдасгадаг болохыг олж мэдсэн (доорх зураг). Бүх зүйл аажмаар, үл анзаарагдам байдлаар өөрчлөгдвөл амьдралын доройтож буй нөхцөлд дасан зохицох чадвартай хүмүүстэй адил юм.