Mikroorganizma alanında yapılan yeni araştırmalar, bakterilerin iletişim konusunda daha önce düşündüğümüzden çok daha gelişmiş canlılar olduğunu ortaya çıkardı.

Bakteriler etkileşime girdiklerinde, bir tepkiyi tetikleyebilen hücresel sinyaller vererek onların farklı şekillerde davranmalarına veya farklı maddeler üretmelerine neden olurlar. Örneğin, tehlikeden uzaklaşmayı koordine etmek veya avcıları savuşturmak için ışık yayarak iletişim kurabilirler.

Florida Eyalet Üniversitesi ve Cleveland Eyalet Üniversitesinden araştırmacılar, bakterilerin daha büyük bir ekosistemde nasıl iletişim kurduğunu açıklayan bir matematiksel model ortaya koydular. Araştırmacılar, bu sürecin nasıl çalıştığını anlayarak bir bakteri topluluğundan hangi eylemlerin belirli çevresel tepkilere yol açabileceğini tahmin edebilirler. Araştırma, Biophysical Reports tarafından yayımlandı.

FSU’nun Matematik Bölümünde Yardımcı Doçent olan Bhargav Karamched, konu ile ilgili şu açıklamalarda bulundu: “Genellikle, sentetik ortamlardaki bakteri modelleri, pek çok şeyi tanımlayan birçok denklem içeriyordu; ancak farklı uygulamalar için gerçekten esnek değillerdi. Meslektaşlarımla birlikte yaptığımız şey, çeşitli deneysel ayarlara uygulanabilecek esnek bir matematiksel model yaratmaktı.”

Karamched’in ekibi tarafından geliştirilen benzer modeller, bu bakteri topluluklarının aktiviteyi nasıl koordine ettiğini tahmin etmeye yardımcı oluyor. Farklı bakteri türlerinin popülasyon boyutları veya geri bildirim döngüleri, bir topluluğun parametrelerini ayarlamasına ve bunları farklı amaçlar için uyarlamasına olanak tanıyor. Örneğin, iki tür bakteriden oluşan bir popülasyonda, bir bakteri türünden daha fazlasına sahip olmak konakçı organizma için tehlikeli olabilirken diğerinden daha fazlasına sahip olmak faydalı olabilir. Doğru karışım ve modeller, araştırmacıların oluşturdukları bakteri topluluklarını tasarlamasına ve analiz etmesine yardımcı olur.

Araştırmacılar ayrıca modellerini, bakterilerin büyük uzamsal boşluklarda nasıl iletişim kurduğunu inceleyen daha önce yayımlanmış araştırmalara karşı test ettiler.

Önceki araştırma, bakterilerin birbirlerine sinyal vermek için yalnızca pozitif bir geri bildirim döngüsüne ihtiyaç duyduğunu bulmuştu. Karamched ve meslektaşlarının modeli, koordinasyonun gerçekleşmesi için sinyal moleküllerinin üretim hızının da belirli bir aralıkta olması gerektiğini öngörüyor.

Derleyen: Tuğba Akkesen