Общее представление о колониальной организации у микроорганизмов.

Общая характеристика сигнальных молекул плотностно-зависимых систем у бактерий.

Факторы межклеточной коммуникации у бактерий.

Биопленки, их строение, свойства, виды социальных реакций.

Общее представление о колониальной организации у микроорганизмов. Форма и структура микробных колоний.

Лекция 5.

 

Колониальная организация и межклеточная коммуникация у микроорганизмов: общие представления о структуре микробных колоний и факторах межклеточной коммуникации.

 

 

Самый простой уровень организации живой системы – клеточный: бактерии и эукариотические одноклеточные организмы.

Однако бактерии в природе существуют в виде сложных образований, целостных структурированных колоний, которые, подобно колониям многоклеточных животных (кишечнополостных, мшанок) и семьям социальных насекомых и некоторых млекопитающих (бесшерстных кротов), вполне заслуживают название "суперорганизмы".

Микробные колонии как целостные структуры стали модным предметом исследований в 90-е годы прошлого столетия. Эволюцию взглядов на колониальную организацию микроорганизмов можно схематично представить следующей чередой тезисов:

· прямолинейное уподобление микробной колонии многоклеточному организму;

· представление о микробной колонии как надорганизменной (биосоциальной) системе, подобно колонии муравьев;

· колония - "пространственно-временной континуум", состоящий из "клеточных кластеров" с различающимися свойствами; на каждом этапе развития культуры доминирует свой субколониальный кластер;

· колониальная организация предполагает и коммуникативный процесс между элементами, который обеспечивается эволюционно-консервативными сигнальными молекулами и механизмами.

Эволюционно-консервативные (т. е. химически идентичные или явно гомологичные у различных форм живого) сигнальные молекулы у одноклеточных организмов выступают как факторы межклеточной коммуникации и социального поведения, а у многоклеточных животных и растений также и в более специализированных ролях (гистогормоны, гормоны, нейромедиаторы). На эволюционно-консервативный характер многих сигнальных молекул ранее обратил внимание А. М. Уголев, обосновывая свою теорию эволюции живого "на основе комбинирования ограниченного числа универсальных функциональных блоков". Для Уголева химические сигналы и рецепторы к ним представляли яркий пример подобных функциональных блоков, которые близки или идентичны у организмов на разных уровнях биологической эволюции.