Tutkimuksessa, joka julkaistiin PNAS-lehdessä, tiedemiehet käyttivät kokeellista evoluutiomenetelmää tunnistaakseen keskeiset geneettiset tekijät, jotka vaikuttavat niiden sopeutumiseen ympäristöolosuhteisiin. He eristivät super-predaatoreita, jotka aktivoivat tietyn geneettisen ohjelman. Tämä ohjelma optimoi saaliinsa kulutusta stimuloimalla rasvahappojen aineenvaihduntaa ja vahvistamalla niiden vastustuskykyä hapettavalle stressille.
Nämä löydökset avaavat uusia näkökulmia ymmärtää ravitsemuksellisia rajoitteita, joita pedoilla on niiden ekologisessa lokeroissa.
Bakteeripredaatoreilla on merkitystä maaperän ekologiassa
Maaperä on koti monimutkaisille mikrobiyhteisöille. Metagenomiikan tietojen mukaan pedoilla on keskeinen rooli ekosysteemien ylläpidossa. Silti tämä rooli on edelleen huonosti ymmärretty, ja on tärkeää analysoida tarkemmin vuorovaikutusmekanismeja pedojen ja niiden saaliiden välillä.
Myxococcus xanthus -maaperäbakteeri on ihanteellinen kokeellinen malli näiden mekanismien tutkimiseen geneettisellä ja molekyylitasolla. Laboratoriossa tiedemiehet ovat havainneet, että Myxococcus tappaa saaliinsa suoran kontaktin kautta, räjäyttäen ne kuluttaakseen niiden ruumiit. Kuitenkin pedon aineenvaihdunta ja saaliista saatujen ravinteiden luonne ovat edelleen huonosti ymmärrettyjä.
Kokeellisesti saatuja super-predaatoreita
Näiden kysymysten selvittämiseksi tiedemiehet suorittivat laboratoriokokeen valitakseen super-predaatoreita, jotka ovat paremmin sopeutuneet vuorovaikutuksiinsa saaliinsa kanssa. He eristivät variantteja, jotka keräävät mutaatioita aktivoinnin tiettyä geneettistä ohjelmaa, mikä mahdollistaa paremman sopeutumisen saaliisiin. Tulokset, jotka julkaistiin PNAS-lehdessä, osoittavat, että tämä sopeutuminen perustuu kahteen keskeiseen kykyyn:
- Rasvahappojen aineenvaihdunnan aktivointi, joka mahdollistaa pedon tehokkaamman ravinnon, todennäköisesti parantamalla sen kykyä hajottaa saaliiden ruumiista peräisin olevia lipidejä.
- Geenien aktivointi, jotka antavat paremman vastustuskyvyn hapettavalle stressille. Tämä sopeutuminen paljastaa, että saaliiden lysaatissa vapautuu reaktiivisia happilajeja, jotka vaikuttavat petobakteereihin.
Vaikka tutkimus tehtiin laboratoriossa, se paljastaa pedojen kärsimän stressin ja sopeutumismechanismit, joita ne kehittävät. Se avaa uusia näkökulmia ymmärtää petobakteerien ravitsemusta ja määrittää, mitä lipidejä kulutetaan. Eristettyjen maaperäkantien vertaileva analyysi olisi erityisen hyödyllistä näiden sopeutumisten ymmärtämiseksi niiden luonnollisessa ympäristössä.
Lisäksi tämä tutkimus luo yhtäläisyyksiä patogeeni-isäntä -vuorovaikutuksiin, joissa rasvahappojen aineenvaihdunnalla ja hapettavalle stressille vastustuskyvyllä on myös keskeinen rooli.