Para ilmuwan mengamati bakteri jatuh keluar dari perangkap permukaan – Sains Terkini

Sambil menelusuri pergerakan Escherichia coli, sebuah tim peneliti Perancis memperhatikan bahwa di dekat permukaan padat, bakteri itu berputar-putar. Loop demi loop, pelacakan hampir tampak seperti arena skating tokoh Olimpiade sebelum Zamboni setrika lembaran es halus. Hancur E. coliSecara rutin selangkah demi selangkah, para ilmuwan mengidentifikasi gerakan tanda tangan berguling. Pekerjaan muncul 5 Mei di Jurnal Biofisika.

Bakteri dapat hidup sebagai individu, berenang bebas di sekitar lingkungan, tetapi pada akhirnya, mereka menetap di permukaan untuk membentuk koloni dan biofilm. Untuk melakukannya, bakteri jatuh secara acak untuk memperlambat dan mengarahkan kembali diri mereka secara tiga dimensi, untuk mengeksplorasi dan menemukan lingkungan yang ideal.

"Jatuh sangat menarik. Bakteri itu sendiri tidak tahu di mana lingkungan itu lebih disukai untuk mereka," kata penulis pertama Laurence Lemelle, seorang ahli biofisika di École Normale Supérieure de Lyon (Sekolah Normal Lyon). "Dia tidak tahu harus pergi ke mana, bagaimana merasakan sesuatu. Tapi dia tahu jika lingkungan masa lalu lebih baik atau lebih buruk daripada saat ini." Bakteri menggunakan informasi yang dikumpulkan untuk berhenti jatuh atau menurunkan frekuensi jatuh. "Ini berarti Anda berenang lebih ke arah. Pada akhirnya, populasi secara statistik berenang menuju kondisi preferensial," katanya.

Beberapa penelitian mengklaim bahwa bakteri tidak jatuh dan hanya berenang ketika mereka berada di dekat permukaan. Tetapi Lemelle dan rekan-rekannya mengatakan bahwa klaim itu kedengarannya tidak mungkin. Fisika memperkirakan bahwa bakteri akan terperangkap, berjalan dalam lingkaran tak terbatas di permukaan jika mereka hanya berenang.

Namun, tidak mudah untuk melacak makhluk kecil ini. Bergerak maju dengan beberapa ekornya yang dikenal sebagai flagela, bakteri berenang 20 kali panjang tubuhnya dalam satu detik, dan jatuh terjadi lebih cepat, pada sepersepuluh detik. Faktanya, Anda mungkin akan kehilangan jatuhnya meskipun kamera Anda cukup beresolusi tinggi untuk memfilmkan bakteri. Untuk mencermati bagaimana bakteri keluar dari permukaan, tim membangun kamera berkecepatan tinggi, sensitivitas tinggi, kecepatan tinggi yang dilengkapi dengan penglihatan malam.

Rekaman menunjukkan bahwa ketika bakteri berenang di dekat permukaan, gesekan air pada tubuh di dekat permukaan menyebabkan lintasan membungkuk. Untuk mencegah terperangkap dalam lingkaran di permukaan, bakteri terjatuh. Itu melambat, dan salah satu flagela bergoyang keluar dari tempatnya, mengarahkan kembali ke mana ia menuju. Dalam beberapa kasus, seperti perenang mendorong dinding kolam, flagella yang bergoyang menendang di permukaan, menghasilkan belokan yang lebih tajam. Flagellum liar kemudian kembali ke bundel, mempercepat bakteri, dan kembali berenang.

"Kita sekarang tahu bahwa bakteri dapat berjatuhan di permukaan, dan jatuhan ini sangat spesifik," kata Lemelle. "Menjelaskan strategi eksplorasi permukaan yang digarisbawahi oleh tumble ini adalah langkah penting di masa depan."

Bagi bakteri, jatuh memungkinkan mereka untuk lepas dari permukaan, memungkinkan mereka untuk menjajah tempat lain dan mengoptimalkan eksplorasi permukaan itu sendiri. Bakteri dapat berenang di permukaan sel sampai bersentuhan dengan reseptor tertentu untuk mengoptimalkan infeksi. Mereka juga bisa berenang untuk menetap di permukaan yang sulit dibersihkan untuk membentuk biofilm bakteri, yang bisa tahan terhadap antibiotik.

"Sebelum pandemia, pandemi COVID, sulit meyakinkan orang bahwa kita perlu mengantisipasi dan mengembangkan pendekatan alternatif untuk mengurangi biokontaminasi permukaan," kata Lemelle. "Orang-orang seperti, 'Kami punya banyak antibiotik. Ada resistensi, tapi kami punya waktu.' Dari sudut pandang medis, memahami peristiwa tumbling bakteri dekat permukaan dapat membantu membatasi biokontaminasi permukaan dan mengembangkan metode antibakteri. "

Referensi:

Bahan disediakan oleh Tekan Sel. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.