
Бактерии нарисовали «Звездную ночь» Ван Гога. Вышло очень похоже
Ученые открыли способ превратить миллионы хищных бактерий в сгустки, напоминающие «Звездную ночь» художника Винсента Ван Гога. Бактерии сбивались в кучки со знакомыми и совместно уничтожали незнакомых представителей их вида. Результаты опубликованы в журнале mSystems.
Своих — любить, чужих — отравить
Myxococcus xanthus — это такой вид бактерий, который можно встретить в верхнем слое почвы. Они питаются другими бактериями. Не имея внутренних органов, чтобы переваривать добычу, M. xanthus объединяются в семейные стаи, чтобы поглощать и пожирать жертв, среди которых могут быть и другие M. xanthus — чужие, не члены их семьи.
Изучая M. xanthus вместе с белками, которые клетки используют для распознавания близких родственников, исследователи из Университета Райса и Университета Вайоминга обнаружили ранее неизвестное поведение: самоорганизацию в причудливые круги диаметром миллиметр.

Исследовательская группа Олега Игошина и группа микробиологов из Вайоминга во главе с Дэниелом Уоллом в течение пяти лет работали над исследованием, проводя десятки лабораторных и вычислительных экспериментов, чтобы раскрыть генетический механизм круговых роев.
Исследования показали, что M. xanthus использует поверхностный рецептор, называемый TraA, и белок TraB, чтобы узнавать родню. Когда M. xanthus сталкивается с близким родственником, комплекс TraAB действует как своего рода клей, образуя между ними липкую связь. Когда M. xanthus сталкивается с неродственной бактерией, TraAB помогает ее отравить. Так наглядно действует разграничение «свой-чужой».
Круги в чашке Петри
Изучая механизм TraAB, команда ученых создала несколько мутантных штаммов. Исследователи заметили, что они имеют тенденцию образовывать сгустки клеток в течение нескольких часов. В то время как одна группа проводила микробиологические эксперименты, группу Олега Игошина спросили, смогут ли исследователи создать теоретическую модель, которая могла бы объяснить загадку отношений «свой-чужой»: как M. xanthus склеиваются с родней, но отравляют чужих. Несколько возможных объяснений были исключены в ходе последующих экспериментов. Факты свидетельствуют о том, что решающим фактором может быть липкость TraAB.
В результате ученые создали модель, которая предсказывала, что смешанные колонии образуют большие вращающиеся стаи, разделяясь на две группы каждого вида. Прогноз подтвердился в ходе экспериментов. Когда ученые решили посмотреть на рисунок, который образовали бактерии, они нанесли ложные цвета к микроскопическим изображениям. А это нарисовало картины, по стилю очень похожие на «Звездную ночь» Винсента Ван Гога. В итоге модель предсказала поведение, которое еще не наблюдалось в экспериментах, и красочно смогла передать результаты.