Бактерии общаются с помощью химических сигналов, что позволяет им действовать согласованно и вместе производить патогенные эффекты. Исследовательская группа под руководством профессора молекулярной биологии университета Гёте во Франкфурте Хельге Боде (Helge B. Bode) и Ральфа Хеермана (Ralf Heermann) с кафедры микробиологии университета им. Людвига Максимилиана в Мюнхене открыла скрытые до сих пор механизмы бактериальной коммуникации.
Открытие имеет большое значение для развития медицины. Бактериальная коммуникация может быть терапевтической мишенью для новых лекарств. Если возможность связи блокируются, бактерии не могут проявить свои патогенные свойства.
«Если патогены более не уничтожать с помощью антибиотиков, как мы делаем до сих пор, но заранее отключать возможность проявления их вредных свойств, опасность развития резистентности будет существенно снижена», — говорит Боде.
Различные типы бактерий используют разные способы для «общения». Команда Хеермана и Боде открыла один из бактериальных коммуникационных путей в 2013 году. Теперь же они преуспели в расшифровке ещё одного, широко распространённого в природе типа химической бактериальной связи.
В настоящее время наиболее изучена сигнальная система «luxI — luxR», в которой белок luxI синтезирует, а белок luxR связывает N-ацил лактон гомосерина (N-acyl homoserine lactone). Процесс, о котором идёт речь, получил название «чувство кворума» (англ. «quorum sensing», QS), так как при достижении определённого количества бактерий запускаются процессы, необходимые для развития и процветания колонии.
Однако рабочая группа Хеермана и Боде обнаружила бактерии, которые обладают рецептором LuxR, но не имеют фермента LuxI. В текущем исследовании микробиологи работали с бактериями Photorhabdus asymbiotica, которые являются смертельно опасным для насекомых патогеном. Эти бактерии также поражают людей и могут быть причиной кожных инфекций. Оказалось, что этот вид общается при помощи сигнальных молекул диалкил-резорцинового спирта, которые связываются с LuxR-рецепторами.
Изучив ряд бактериальных геномов, учёные пришли к выводу, что открытая ими сигнальная система широко распространена и характерна, в том числе и для некоторых патогенов человека.