새로운 연구에 따르면 뇌나 신경계가 없는 단세포 유기체도 여전히 기억을 형성하고 그 기억을 미래 세대에 전달할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.
박테리아가 곳곳에 퍼지고, 대장균, 그는 가장 잘 연구된 생명체 중 하나 지구상에서 과학자들은 여전히 그것이 생존하고 확산될 수 있는 예상치 못한 방법을 발견하고 있습니다.
텍사스 대학과 델라웨어 대학의 연구원들은 이제 이를 가능하게 하는 잠재적인 메모리 시스템을 발견했습니다. 대장균 박테리아 몇 시간, 몇 세대 후에 과거 경험을 “기억”하십시오.
연구팀은 그들이 아는 바로는 이러한 유형의 박테리아 기억이 이전에 발견된 적이 없다고 말합니다.
이 경우 과학자들이 논의하고 있는 기억이 인간의 의식적인 기억과 동일하지 않다는 것은 분명합니다.
대신 박테리아 기억 현상 설명하다 과거 경험의 정보가 현재 의사결정에 어떻게 영향을 미치는지.
“박테리아에는 뇌가 없지만 주변 환경에서 정보를 수집할 수 있으며, 해당 환경을 반복적으로 접하면 해당 정보를 저장했다가 나중에 자신의 이익을 위해 빠르게 액세스할 수 있습니다.” 그는 설명한다 수석 연구원은 텍사스 대학의 분자 생물학자인 Souvik Bhattacharya입니다.
Bhattacharyya와 팀의 발견은 10,000개 이상의 박테리아 “군집” 테스트에서 얻은 강력한 상관관계를 기반으로 합니다.
이 실험은 다음과 같은지 알아보기 위한 테스트였습니다. 대장균 박테리아 한 판의 세포는 함께 모여서 동일한 모터로 움직이는 단일 이동 덩어리를 형성합니다. 이 동작은 일반적으로 셀이 적합한 환경을 효율적으로 검색하기 위해 합류하고 있음을 나타냅니다.
반면에 언제 대장균 박테리아 세포들은 서로 모여 끈적끈적한 생물막을 형성하는데, 이는 영양분 표면에 군집을 형성하는 방식입니다.
예비 실험에서 연구자들은 대장균 박테리아 세포는 어떤 조건으로 인해 더 빨리 집단화되는지 알아내기 위해 여러 가지 다른 환경 요인에 노출되었습니다.
궁극적으로 연구팀은 세포내 철분이 박테리아가 이동하는지 아니면 그대로 유지되는지를 예측하는 가장 강력한 지표라는 사실을 발견했습니다.
철분 함량이 낮을수록 더 빠르고 효율적인 이동이 가능했고, 철분 함량이 높을수록 주로 앉아서 생활하는 생활 방식을 보였습니다.
1세대 중에서 대장균 박테리아 세포, 이것은 직관적인 반응인 것 같습니다. 그러나 한 번의 군집 사건을 경험한 후, 나중에 낮은 철분 수준을 경험한 세포는 군집에서 이전보다 더 빠르고 효율적이었습니다.
더욱이, 이 “철” 기억은 모세포가 두 개의 새로운 세포로 분열되어 형성되는 적어도 연속적인 4세대의 딸세포에 전달됩니다.
7세대 딸세포가 되면 철 기억은 자연적으로 사라지지만, 과학자들이 인위적으로 강화하면 회복될 수 있습니다.
연구 저자들은 이러한 잠재적인 기억 시스템이나 그 유전 가능성 뒤에 있는 분자 메커니즘을 아직 결정하지 못했지만, 세포 내 철분과 세대 간 군집 행동 사이의 강한 연관성은 진행 중인 조건화 수준이 작용하고 있음을 시사합니다.
유전학이 역할을 하는 것으로 알려져 있지만… “기억된” 생물학적 설정을 전달합니다. 세대를 넘어 대장균 박테리아 특정 유전자의 ‘켜짐’ 및 ‘꺼짐’ 설정을 조절함으로써 연구자들은 짧은 유전 기간이 이것이 근본적인 메커니즘이 아니라는 것을 의미한다고 믿습니다.
철분은 박테리아의 다양한 스트레스 반응과 관련이 있습니다. 이를 중심으로 형성된 세대 간 기억 시스템은 진화론적으로 많은 의미를 갖습니다.
철 기반 메모리 시스템이 도움이 될 수 있습니다. 대장균 박테리아 열악한 환경 조건이나 항생제에 대한 적응.
하나 대장균 박테리아 세포는 할 수 있다 30분 이내에 두 배따라서 그러한 기억을 딸세포로 전달하는 능력은 천천히 변화하는 환경에서도 유용할 수 있습니다.
“지구 대기에 산소가 존재하기 전에 초기 세포 생명체는 많은 세포 과정에 철을 사용했습니다.” 그는 말한다 바타차리아.
“철분은 지구 생명의 기원뿐만 아니라 생명의 진화에도 중요합니다. 세포가 철분을 이런 식으로 사용하는 것은 타당합니다.”
“결국” Bhattacharya가 말했습니다. 그는 결론을 내린다. “박테리아의 행동에 대해 더 많이 알수록 박테리아와 싸우는 것이 더 쉬워집니다.”
이 연구는 사람들과 함께.
