«Несмотря на то, чтобы быть обнаруженным более чем 50 лет назад, очень мало известно о том, как бактериальный хищник, BV определяет местонахождение своей бактериальной добычи», говорит co-senior, изучает автора Стива Пресса из Университета штата Аризона. «Понимание, как BV находит свою добычу, является первым шагом в разработке эта бактерия, чтобы служить живущим антибиотиком – то есть, иметь его добыча охоты в живом организме».Подобный вирусу, BV нападает на бактерии, такие как кишечная палочка (E. coli), будучи свойственен к и войдя в ее добычу, растя и копируя в клетке, и затем внезапно вспыхивающий, выпуская ее потомство в окружающую окружающую среду.
Эффективность Given BV при убийстве болезнетворных микроорганизмов и безопасности в моделях животных, некоторые предложили использовать бактериального хищника, чтобы очистить воду, ухудшить биофильмы на поверхностях и служить живущим антибиотиком у домашнего скота или в людях. Понимая, как BV на самом деле находит, его добыча – важный первый шаг к этим целям, но до сих пор, использует ли BV химические сигналы, чтобы определенно предназначаться для бактериальных клеток или врезается в них наугад, не был известен.Чтобы обратиться к этому вопросу, Presse и co-senior изучают автора Грегори Андерсона Университета-Индианы-Университета-Пердью, Индианаполис отследил движения BV и E. coli использование видео микроскопии с высоким разрешением. Они заметили, что BV плавал быстро в решении, яростно тревожа его жидкую среду.
Чтобы исследовать эффекты этих гидродинамических потоков, исследователи затем контролировали бактерии, когда они плавали параллельные плоским поверхностям, в этом случае, понижению микроскопа и покровному стеклу. При этих обстоятельствах собственные движения BV произвели подобные джакузи жидкие силы, которые заманили бактерии в ловушку, заставив их плавать в кругах рядом с поверхностями.
Дополнительные эксперименты показали, что BV предпочла плавать около стен и вокруг бусинок, а не в открытых водах, предположив, что жидкие силы захватили их в этих гидродинамических орбитах. Кроме того, экспериментальные средства управления, вычисления и вычислительное моделирование подтвердили, что гидродинамические силы, а не химические или электрические сигналы, были ответственны за эти эффекты.
Поскольку и BV и E. coli подверглись их собственным самопроизведенным жидким силам, обе бактериальных разновидности co-localized на поверхности, делая намного легче для BV впоследствии столкнуться наугад с его добычей.«До нашего исследования научное сообщество пришло к заключению, что BV, по всей вероятности, врезается в свою добычу наугад. Но мне было трудно очень полагать, что больше чем после одного миллиарда лет эволюции, лучшая природа могла придумать, был полностью случайный поиск хищником для добычи», говорит Пресс. «Как ни странно, Наши результаты показывают, что поиск BV для добычи случаен. Это просто не случайно в трех измерениях!»
Следующие шаги должны спроектировать BV, чтобы сделать их более восприимчивыми к их собственным самопроизведенным областям потока, и затем наблюдать за этими суперэффективными охотниками в действии в живущем хозяине. «В конце наши результаты могут привести к использованию бактериальных хищников как инструменты для сокращения или устранения вредных бактерий», говорит Андерсон. «Это могло иметь экологический, сельскохозяйственный, промышленный, и медицинские воздействия. В частности, они могли привести к развитию лучших методов лечения для преодоления все более и более сложного вопроса устойчивости к антибиотикам».