Bakteriyalar antibiotiklərə qarşı: vizual təcrübə

2024 Müəllif: Seth Attwood | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-16 15:57

"Təkamül" nədir? Əvvəla, bu, genetik tərkibin dəyişməsi və ətraf mühitə uyğunlaşma ilə müşayiət olunan təbii inkişafdır. Başqa sözlə, orqanizmlər çətin mühitlərdə sağ qalmaq üçün tədricən mutasiyaya uğrayırlar.

İndi isə söhbət təkcə heyvanlardan deyil, həm də bizi əhatə edən bakteriyalardan gedir. Harvard Tibb Məktəbinin alimləri E.coli bakteriyasının təkamülünü bizə göstərən heyrətamiz video çəkiblər. Sizi izləməyə dəvət edirik.

Təcrübənin mahiyyəti belə idi: bakteriyaların yaşaması üçün çətin ekoloji şəraitə necə uyğunlaşdıqlarını nümayiş etdirmək. Bunun üçün 60 x 120 santimetr ölçüdə nəhəng düzbucaqlı Petri qabı yaradılmışdır. Qida məhlulu vahid deyildi. Kasa 9 düzbucaqlı hissəyə bölünmüşdü. İki xarici hissədə bakteriyaların sərbəst şəkildə çoxalda biləcəyi normal qida məhlulu var idi. Ancaq hər bir sonrakı bölmədə antibiotiklər əlavə edildi və bölmə qabın ortasına nə qədər yaxın olsa, antibiotiklərin konsentrasiyası bir o qədər yüksək idi.

Beləliklə, bakteriyalar növbəti bölmə ilə sərhədə çatan kimi həyatları üçün təhlükəyə tab gətirmək üçün təkamül etməkdən başqa çarələri qalmadı. Antibiotiklərə davamlı bakteriyaların yeni ştammları daha da çoxalmağa davam etdi və buna görə də hissə-hissə köhnə koloniyalar öldü və yeniləri yavaş-yavaş, lakin əminliklə Petri qabının qalib mərkəzinə doğru irəliləməyə davam etdi. Əlbəttə ki, videoda bu prosesin çoxaldılmış sürətləndirilmiş qeydini görəcəksiniz, çünki bütün təcrübə Harvard alimlərinə 11 gün çəkdi.

Eksperimentin təkcə elmi deyil, həm də tərbiyəvi əhəmiyyəti var. MEGA arenasının geniş məkanı bakteriya populyasiyasının ön hissəsinin yayılması zamanı mutasiyaların və təbii seçmənin vizual müşahidəsinə imkan verir.

Antibiotiklərə qarşı müqavimət artmağa davam etdikcə, bakteriya populyasiyasında fenotip və genotip baxımından fərqlənən çoxsaylı paralel təkamül xətləri yaranır.

Bakteriya populyasiyasının ön və arxasındakı bakteriyaları tədqiq etməklə alimlər bir neçə maraqlı şey aşkar ediblər. Məlum oldu ki, təkamül həmişə antibiotiklərə ən davamlı olan bakteriyalar tərəfindən irəli getmir. Qəribədir ki, bəzən ən davamlı nəsillər daha həssas bakteriyaların arxasında tutulur. Göründüyü kimi, bu, bəzi bakteriyaların gələcəkdə görünəcək, lakin hələ də meydana çıxmamış daha yüksək konsentrasiyalı antibiotikdə sağ qalmağa hazır olduğu "vaxtından əvvəl" mutasiyalarla bağlıdır. Belə bir vəziyyətdə, potensial olaraq daha uyğunlaşan bakteriyalar, hazırda mövcud olan faktiki konsentrasiyaya dəqiq uyğunlaşan analoqlarına öndə yol verir.

Bu nəzəriyyəni sınaqdan keçirmək üçün alimlər “vaxtından əvvəl” mutasiyaya malik bakteriyaların təcrid olunmuş koloniyalarından nümunələr götürərək onları zorla cəbhənin qarşısına yerləşdiriblər. Gözlənildiyi kimi, onlar əsas bakteriya cəbhəsinin yaşaya bilmədiyi şəraitdə sağ qaldılar.

Alimlər həmçinin aşkar ediblər ki, zəif antibiotik təsirinə daha yaxşı uyğunlaşma sonradan daha yüksək konsentrasiyalara uyğunlaşmanı sürətləndirir (aşağıdakı şəkildə). Hər şey, dəyişikliklər tədricən və hiss olunmaz şəkildə baş verərsə, pisləşən həyat şəraitinə daha yaxşı uyğunlaşa bilən insanlara bənzəyir.