درس الباحثون الأمريكيون كيف تشكل البكتيريا Myxococcus xanthus أجسامًا ثمرية من أجل التخلص من الظروف غير المواتية. أظهر مسح ثلاثي الأبعاد لمستعمرة من البكتيريا باستخدام المجهر أنها تشكل هياكل تشبه بصمات الأصابع ، ويمكن تفسير تكوين الجسم الثمر من خلال ظهور عيوب طوبولوجية. نُشر المقال في مجلة Nature Physics.
حقق العلماء في جامعة برينستون في كيفية تشكيل مستعمرات البكتيريا Myxococcus xanthus هياكل تسمى أجسام الفاكهة من أجل التعامل مع الظروف البيئية غير المواتية. اتضح أن هذه البكتيريا على شكل قضيب تشكل أنماطًا تشبه بصمات الأصابع أو البلورات السائلة ، وتبدأ طبقات جديدة في الظهور عند تقاطع صفوف الخلايا ، وبالتالي تظهر أجسام مثمرة.
Myxococcus xanthus قادر على تكوين مستعمرات منظمة. تتحرك خلايا هذا المجتمع معًا نحو الضحايا المحتملين (بكتيريا من نوع آخر) ، وتحيط بهم وتهضمهم. عندما يكون الطعام نادرًا ، تشكل المستعمرات البكتيرية هياكل ناعمة تسمى أجسام الفاكهة. في هذا الشكل ، تنتظر البكتيريا الظروف غير المواتية. حتى الآن ، لم يفهم العلماء بالضبط كيف تتشكل هذه الهياكل.
للإجابة على هذا السؤال ، قام مؤلفو العمل بتركيب مجهر يتتبع حركات M. Xanthus في ثلاثة أبعاد. شكلت البكتيريا جسمًا مثمرًا متعدد الطبقات ، وشكلت أنماطًا تشبه بصمات الأصابع ، وبدأت طبقة جديدة من الخلايا تتشكل عند تقاطع الخيوط. تشبه هذه النقاط مفهوم العيوب الطوبولوجية في الرياضيات العليا. يحدث الخلل الطوبولوجي عندما يكون هيكلان متجاوران "خارج الطور" مع بعضهما البعض ، مما يجعل من المستحيل الانتقال بينهما بسلاسة.
نحن نطلق على نقاط التقاطع عيوب طوبولوجية لأنه لا يمكن إزالتها بتحويل سلس. أوضح المؤلف المشارك ريتشارد أليرت أنه لا يمكننا فقط تعطيل محاذاة الخلية للتخلص من النقطة التي فقدت فيها المحاذاة.
هل أعجبتك المادة؟ أضف Indicator. Ru إلى Yandex. News "مصادري" واقرأ لنا كثيرًا.
