باکتری مغز ندارد، اما حافظه‌اش را به نسل‌های بعدی انتقال می‌دهد!

کشف میکروب‌های حافظه‌دار در درمان و پیشگیری از عفونت‌های باکتریایی کاربردهای بسیاری دارد و به مبارزه با بیماری‌زاها و مقاومت آنتی‌بیوتیکی کمک می‌کند.

کد خبر: ۸۱۰۹۹۳

۰۹ آذر ۱۴۰۲

به گزارش اقتصاد آنلاین به نقل از زومیت، تحقیقات جدید نشان می‌دهد که باکتری‌ها با وجود فقدان نورون، سیناپس و سیستم عصبی، از توانایی ایجاد حافظه‌ای شبیه به خاطره برخوردار هستند. علاوه‌بر این، باکتری‌ها می‌توانند «یادآوری خاطرات» را حداقل به چهار نسل بعدی فرزندان خود منتقل کنند.

البته منظور این نیست که باکتری‌ها هم مثل ما می‌توانند به اعماق خاطراتشان سفر کنند و وقایع زندگی خود را به یاد آورند و دلتنگ گذشته‌ها شوند. باکتری‌ها فقط بر اساس سطوح آهن سلولی موجود، قادر به ایجاد نوعی حافظه‌ی شبیه‌به خاطره هستند.

سویک باتاچاریا نویسنده‌ی ارشد مطالعه‌ی منتشر شده، به‌نقل از آی‌اف‌ال‌ساینس در بیانیه‌ای گفت: «باکتری‌ها مغز ندارند، اما می‌توانند اطلاعات را از محیط اطرافشان جمع‌آوری کنند و اگر به‌طور مکرر با این محیط در تماس باشند، می‌توانند این اطلاعات را ذخیره و بعدها برای استفاده به نفع خود، به سرعت آن را بازیابی کنند.»

سویک باتاچاریا و همکارانش برای بررسی بیشتر، جاندار مدل باکتری اشریشیاکلی (Escherichia coli) یا ای‌کلی را مورد مطالعه قرار دادند و دریافتند که این باکتری از سطوح آهن برای «به یاد داشتن» برخی‌از رفتارها استفاده می‌کند و این حافظه در پاسخ به همان محرک‌ها دوباره فعال می‌شود.

باکتری از سطوح آهن برای به خاطر سپاری برخی‌از رفتارها استفاده می‌کند

باکتری‌ها دارای سطوح مختلفی از آهن هستند و وجود آهن برای متابولیسم سلولی آن‌ها دارای اهمیت بسیاری است. محققان پس‌از انجام آزمایش دریافتند باکتری‌هایی که سطوح پایین‌تری از این عنصر داشتند، در ازدحام ماهرتر بودند؛ بدین معنا که این باکتری‌ها در قرارگیری در کنار هم روی یک سطح واحد و حرکت به شکل توده‌ای واحد عملکرد بهتری داشتند. در همین حال، باکتری‌هایی که آهن بیشتری در سلول‌های خود داشتند، تمایل داشتند که در جای خودشان باقی بمانند و زیست‌لایه تشکیل بدهند.

وقتی باکتری‌ها در معرض یک رویداد ازدحام اولیه قرار گرفتند، به نظر می‌رسید آن‌هایی که از سطوح پایین‌تر آهن سلولی برخوردار بودند، حتی بهتر از قبل ازدحام می‌کردند. انگار به یاد داشتند که چگونه باید این کار را انجام بدهند. نویسندگان مطالعه می‌نویسند: «وقتی اشریشیاکلی با یک سطح جدید مواجه می‌شود، تجربه‌ی ازدحام قبلی را به‌ یاد می‌آورد و کارایی ازدحام در آینده را بهبود می‌بخشد.»

ازدحام باکتری‌ها در صفحه‌ی آزمایشگاهی

خاطرات مبتنی بر آهن در چهار نسل بعدی ای‌کلی باقی ماند و به‌طور طبیعی در نسل هفتم از بین رفت. بااین حال، محققان دریافتند که دستکاری مصنوعی سطح آهن باعث می‌شود که این خاطرات برای مدت بیشتری باقی بماند.

محققان گمان می‌کنند که این خاطرات میکروبی، ممکن است به گونه‌ای تکامل یافته باشد که با پایین آمدن سطح آهن رفتار ازدحامی ایجاد کند و به باکتری‌ها اجازه بدهد تا آهن را در محیط اطراف خود جستجو کنند. از طرف دیگر، وقتی سطح آهن بالا باشد باکتری‌ها به صورت ساکن در یک مکان باقی می‌مانند.

محققان توضیح می‌دهند: «حافظه‌ی مبتنی‌بر آهن ممکن است با مزیت فراهم‌کردن اتصال قطبی بین واکنش‌های استرسی مختلف، مانند بقای آنتی‌بیوتیک و زیست‌لایه‌ها همراه باشد.» به این ترتیب، این میکروب‌ها نشانگر راه جدیدی هستند که برای مبارزه با عفونت‌های باکتریایی و مقاومت آنتی‌بیوتیکی ارزش بسیاری دارد.