‎เว็บตรงแตกง่ายฝูงแบคทีเรียกลายพันธุ์ดูเหมือน ‘คืนที่เต็มไปด้วยดวงดาว’ ของแวนโก๊ะ‎

เว็บตรงแตกง่ายฝูงแบคทีเรียกลายพันธุ์ดูเหมือน 'คืนที่เต็มไปด้วยดวงดาว' ของแวนโก๊ะ‎

‎ โดย ‎‎ ‎‎ ‎‎แฮร์รี่เบเกอร์‎‎ ‎‎ ‎‎เผยแพร่ ‎‎17 ธันวาคม 2021‎

‎การหมุนวนทางศิลปะถูกค้นพบโดยบังเอิญ‎ภาพที่ขยาย 10 เว็บตรงแตกง่ายเท่าของส่วนผสมทดลองของ myxobacteria จากสายพันธุ์ที่ overexpresses TraAB และยึดติดกับตัวเอง (สีเหลือง) และสายพันธุ์ที่ไม่ใช่กาวและไม่ย้อนกลับ (สีน้ําเงิน) ‎‎(เครดิตภาพ: D. Wall / มหาวิทยาลัยไวโอมิง)‎‎กลุ่มของ‎‎แบคทีเรีย‎‎ที่จับกลุ่มเพิ่งสร้าง “ภาพวาด” ที่เป็นศิลปะ (และหมุนวน) ที่โดดเด่นซึ่งชวนให้นึกถึงผลงานชิ้นเอกโดยจิตรกรชาวดัตช์ชื่อดัง Vincent Van Gogh ‎

‎นักจุลชีววิทยาสังเกตเห็นความคล้ายคลึงกันในขณะที่ศึกษาความร่วมมือทางสังคมของแบคทีเรีย

ที่กินสัตว์อื่นที่เรียกว่า ‎‎Myxococcus xanthus‎‎ บุคคลในสายพันธุ์นี้เป็นที่รู้จักกันในรูปแบบฝูงสหกรณ์ซึ่งพวกเขาแบ่งปันทรัพยากรเพื่อช่วยครอบงําเหยื่อของพวกเขา นักวิจัยได้ศึกษา‎‎โปรตีน‎‎ TraA และ TraB โดยเฉพาะซึ่งช่วยให้จุลินทรีย์เหล่านี้รับรู้และผูกพันซึ่งกันและกัน ในการทําเช่นนี้ทีมได้สร้างสายพันธุ์กลายพันธุ์ของ ‎‎M. xanthus‎‎ ที่ขยายยีนที่อยู่เบื้องหลังโปรตีนเหล่านี้มากเกินไปเพื่อดูว่าพวกเขาจะเปลี่ยนไปอย่างไรนักวิทยาศาสตร์รายงานในการศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 7 ธันวาคมในวารสาร ‎‎mSystems‎

‎เมื่อสายพันธุ์กลายพันธุ์ก่อตัวเป็นฝูงกับสายพันธุ์กลายพันธุ์อื่น ๆ และมีสายพันธุ์ที่ไม่กลายพันธุ์กลุ่มของเซลล์ที่ติดกันก่อตัวเป็นรูปแบบการหมุน จากนั้นนักวิจัยได้เพิ่มสีที่แตกต่างกันแบบดิจิทัลเพื่อแยกความแตกต่างของแต่ละสายพันธุ์ เมื่อเพิ่มสีแล้วทีมงานก็ตระหนักถึงความคล้ายคลึงกันที่โดดเด่นระหว่างศิลปะที่ทําโดยแบคทีเรียและแวนโก๊ะโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับภาพสีฟ้าและสีเหลืองที่มีความคล้ายคลึงกับ “The Starry Night” ซึ่งเป็นหนึ่งในผลงานที่มีชื่อเสียงที่สุดโดยจิตรกรในศตวรรษที่ 19‎

‎ที่เกี่ยวข้อง: แกลเลอรี่: ‎‎5 ครั้งวิทยาศาสตร์แรงบันดาลใจศิลปะ‎ 

‎ ภาพที่สี่เท่าของการขยายของส่วนผสมการทดลองของ myxobacteria จากสายพันธุ์ที่ overexpresses TraAB และยึดติดกับตัวเอง (สีเขียว) และสายพันธุ์ที่ไม่ใช่กาวและไม่ย้อนกลับ (สีแดง)‎‎(เครดิตภาพ: ดี. วอลล์/มหาวิทยาลัยไวโอมิง‎)‎ส่วนผสมทดลองของสองสายพันธุ์ myxobacteria ที่ overexpress ชนิดที่แตกต่างกันของตัวรับ TraA (สีแดงและสีเขียว) ที่ยึดติดกับตัวเอง แต่ไม่ได้แต่ละอื่น ๆ. ‎‎(เครดิตภาพ: ดี. วอลล์/มหาวิทยาลัยไวโอมิง‎)‎การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าการศึกษาแบคทีเรียทางสังคมอาจเปิดเผย “พฤติกรรมที่แสดงความงามทางศิลปะด้วย” ศึกษาผู้เขียนร่วม Daniel Wall นักชีววิทยาโมเลกุลของมหาวิทยาลัยไวโอมิง‎‎กล่าวในแถลงการณ์‎

‎บุคคล M. xanthus‎‎ สร้างฝูงสหกรณ์โดยการรวมเอนไซม์ (โปรตีน) และเมตาบอไลต์ (สารเคมี)

 ซึ่งช่วยเปลี่ยนอาหารให้เป็นพลังงานโดยการเร่งปฏิกิริยาการเผาผลาญ สิ่งนี้ช่วยให้แบคทีเรียสามารถครอบงําเหยื่อของพวกเขาซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นจุลินทรีย์อื่น ๆ (บางครั้งพวกเขายังกินสายพันธุ์อื่น ๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องของ ‎‎M. xanthus‎‎) โดยปกติฝูงเหล่านี้เป็นโซ่หัวต่อหางของเซลล์แต่ละเซลล์ในสายยาวเช่น “รถไฟสัญจร” ศึกษาผู้เขียนร่วม Oleg Igoshin นักชีววิทยาการคํานวณที่มหาวิทยาลัยไรซ์ในเท็กซัสกล่าวในแถลงการณ์ อย่างไรก็ตามการกลายพันธุ์ที่นํามาใช้ในห้องปฏิบัติการทําให้ฝูงแบบตัวต่อหางตามปกติกลายเป็นหมุนของเซลล์ซึ่งแต่ละตัวหมุนได้มีขนาดใหญ่เท่ากับมิลลิเมตร (0.04 นิ้ว) หรือมากกว่า ‎

‎”เซลล์อยู่ในกลุ่มที่หนาแน่นและติดต่อกับผู้อื่นตลอดเวลา” มากกว่าในฝูงปกติอิโกชินกล่าวในแถลงการณ์ ‎

‎เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง‎

‎—‎‎11 ความลับที่ซ่อนอยู่ในงานศิลปะที่มีชื่อเสียง‎

‎—‎‎9 นักปลอมแปลงศิลปะที่มีชื่อเสียง‎

‎—‎‎5วิธีที่แบคทีเรียในลําไส้มีผลต่อสุขภาพของคุณ‎ 

‎การกดทับของ TraA และ TraB ยังสร้างพันธะที่แข็งแกร่งขึ้นซึ่งหมายความว่าฝูงแบคทีเรียติดกันนานขึ้นและดูเหมือนจะไม่สามารถย้อนกลับไปยังเซลล์แต่ละเซลล์ได้ ในสายพันธุ์กลายพันธุ์ “เพื่อนบ้านของคุณจะยังคงเป็นเพื่อนบ้านของคุณอีกต่อไป” Igoshin กล่าวในแถลงการณ์‎

‎ตีพิมพ์ครั้งแรกในวิทยาศาสตร์สด‎เว็บตรงแตกง่าย