Student World

Takový na pohled kuriózní závěr zformuloval profesor Yitzhak Pilpel a jeho spolupracovníci z Weizmanova institutu.

Vědci zkoumali bakterie Escherichia coli v prostředí, které se mění předvídatelných způsobem. V trávicím traktu například za normálních podmínek tyto bakterie většinou mohou očekávat, že poté, co narazí na laktózu, se jim za potravu nabídne i maltóza. Reagují na to tak, že spolu s aktivací genů pro syntézu enzymu štěpícího laktózu začínají aktivovat gen i pro další enzym.

Ještě složitěji se chovají jiné mikroorganismy, vinné kvasinky (to jsou však eukaryota a nejspíš dokonce původně mnohobuněčné houby). Kvašení cukru na alkohol směs ohřívá a vinné kvasinky už dopředu aktivují geny, které syntetizují proteiny zvyšující odolnost proti teplotnímu stresu.

Evoluce zkrátka i u mikroorganismů přirozeným výběrem vypěstovala cosi na způsob pavlovovských reflexů. Když vědci pěstovali Escherichia coli po několik měsíců v prostředí s laktózou, ale bez maltózy, mechanismus se změnil. Příslušné geny se přestaly aktivovat současně. Jak se dále ukázalo, schopnost štěpit maltózu zůstala zachována, pouze geny pro tento enzym se aktivovaly až tehdy, když bakterie tento cukr zaregistrovala.

Ztráta adaptace ale ukázala, že tento „předvídací“ mechanismus něco stojí a mikroorganismy mohou naučené chování zase rychle zapomínat (nebo alespoň pavlovoský reflex zmizel náhodnými mutacemi, když na jeho zachování nepůsobila selekce). Zajímavé je, jak se tyto změny vlastně geneticky kódovaly; možná se takto mohly některé bakterie změnit i bez proměny genetické informace, jenom tak, že reagovaly na signály ostatních mikroorganismů. Bakterie tvoří sítě schopné do značné míry sdílet informace, a to i mezi různými druhy (až je nám to někdy nepříjemné, třeba při šíření rezistence k antibiotikům).

Tyto poznatky by se mohly uplatnit i při šlechtění bakterií třeba pro kvašení produkující biopaliva. Pokud bychom dokázali bakterie naučit, jaký se bude systém vyvíjet v dalším kroku, mohly by celý proces provádět efektivněji.

Zdroj: ScienceDaily

autor Pavel Houser