Что общего между бактерией и рогаткой

Pseudomonas aeruginosa использует для быстрого передвижения почти тот же механизм, который применяется при стрельбе из рогатки: бактерия резко ослабляет натянутые пили (крепёжные «канаты», которыми она крепится к субстрату) — и получает мощный импульс.  Микробиологи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе сообщают о необычном способе передвижения, который им удалось обнаружить у бактерии Pseudomonas aeruginosa (она же синегнойная палочка). Как и многие другие бактерии, P. aeruginosa использует для перемещения пили — длинные волосовидные белковые структуры на поверхности клетки. Пили бывают нескольких типов, но не все их функции до сих пор изучены. Многие бактерии применяют их подобно альпинистским скальным крючьям с верёвкой: выбрасывают пили вперёд, а затем подтягиваются на них. Такой способ подходит для перемещения по более или менее вязким, плотным поверхностям.

Бактерия и её волосовидные пили (фото CNRI).

Но P. aeruginosa изобрела ещё одну, довольно специфическую технику перемещения. С помощью пилей бактерия как бы выстреливает сама себя из рогатки; вместо того чтобы сокращать свои «альпинистские канаты», она их отпускает, и получает мощный импульс в противоположном направлении; такой способ в 20 раз быстрее медленного «подтягивания». С помощью этой «уловки» синегнойная палочка может быстро сменить направление движения — намного быстрее обычного постепенного разворота.

Однако быстрое движение бактерии приводит к разжижению субстрата, на котором она находится, — феномен, хорошо известный в физике. Получается, что чем дольше живут бактерии на субстрате, тем актуальнее для них скоростной способ перемещения, потому что использовать медленный становится всё труднее. Результаты своих наблюдений исследователи опубликовали в журнале PNAS.

P. aeruginosa живут сообществами — бактериальными плёнками. Бактерии выделяют полисахариды, которые отличаются большой вязкостью и могут весьма затруднить движение. Однако своими резкими рывками палочка облегчает себе задачу, разжижая субстрат, который сама же и выделила. Если бактерии необходимо как можно скорее найти товарищей, чтобы влиться в общую колонию, такой способ перемещения подходит как нельзя лучше.