แบคทีเรียไม่โดดเดี่ยว ในความเป็นจริงพวกมันค่อนข้างเข้าสังคม: สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเหล่านี้รวมตัวกันเพื่อสร้างชุมชนที่ซับซ้อน พวกเขายังสามารถโทรหากันเพื่อชุมนุม สมรู้ร่วมคิด และประสานงานกัน ทักษะการสื่อสารที่ได้รับการพัฒนาอย่างสูงช่วยให้พวกเขาประสานความร่วมมือเล็กๆ น้อยๆ และรับมือกับงานใหญ่ในฐานะกองกำลังที่เป็นอันหนึ่งอันเดียวกันได้ สำหรับผู้เล่นที่ตัวเล็กที่สุดในชีวิต การใช้ชีวิตและการทำงานคือกีฬาที่เล่นเป็นทีม
ด้านบน: กลุ่มจุลินทรีย์ที่อุดมสมบูรณ์ก่อตัวเป็นแผ่นหนา
คล้ายเยลลี่หรือเอคโตพลาสซึมเหนือบางส่วนของทะเลสาบ Storr’s ที่เค็มจัดบนเกาะซานซัลวาดอร์ ประเทศบาฮามาส การอยู่ร่วมกันในเสื่อช่วยให้จุลินทรีย์เติบโตในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงนี้ ด้านล่าง: เพื่อนร่วมทีมกลุ่มจิ๋วในกลุ่มจุลินทรีย์ธรรมชาตินี้ ได้แก่ (จากซ้าย) ไดอะตอม (สาหร่ายยูคาริโอต) ไซยาโนแบคทีเรียมไมโครโคลีอุส โครโทโนพลาสต์ และไซยาโนแบคทีเรียจากสกุล Johannesbaptista, Aphanocapsa และ Lyngbya
HANS PAERL, TMOTHY STEPPE/สถาบันวิทยาศาสตร์ทางทะเล/มหาวิทยาลัย NORTH CAROLINA ที่ CHAPEL HILL
ข้ามการพูดคุย | ในแบบจำลองแบคทีเรียของระบบนิเวศผู้ล่า-เหยื่อ การตรวจจับโควรัมช่วยให้ E. coli สองกลุ่มสื่อสารกันในลักษณะที่ส่งผลต่อความสมดุลของประชากร ในขั้นต้น ประชากรผู้ล่าลดน้อยลงท่ามกลางการขาดแคลนเหยื่อ แต่การสื่อสารจะชี้นำเหยื่อให้ “ช่วยเหลือ” ผู้ล่า (ขั้นตอนที่ 1–4) และเมื่อผู้ล่าฟื้นตัว มันก็จะเริ่มฆ่าเหยื่อ (ข้อ 5–8)
อ.แนนดี้ ที่มา: YOU/MOLECULAR SYSTEMS BIOLOGY 2008
ไปกับเรืองแสง | การทำงานร่วมกันภายในกลุ่มจุลินทรีย์มักอาศัยการตรวจจับโควรัม ซึ่งเป็นวิธีที่แบคทีเรียสามารถประสานพฤติกรรมของพวกมันโดยการแลกเปลี่ยนสัญญาณทางเคมีที่สามารถเปิดหรือปิดยีนได้
ARNOLD/PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCE 2007
ตอนนี้นักวิจัยต้องการเข้าร่วมในเกมและเปลี่ยนกฎ นักชีววิทยาสังเคราะห์กำลังทำงานเพื่อค้นหาวิธีจัดการกับชุมชนจุลินทรีย์ทั้งหมดเพื่อให้พวกมันทำในสิ่งที่ปกติจะไม่ทำ เช่น การติดตามเซลล์มะเร็งเพื่อส่งยา ต่อสู้กับการติดเชื้อดื้อยาปฏิชีวนะ หรือการผลิตเชื้อเพลิง ด้วยการปรับแต่งยีนที่ควบคุมการสื่อสารของแบคทีเรียหรือแนะนำยีนใหม่เข้าไปในจุลินทรีย์ นักวิทยาศาสตร์กำลังสร้างทีมจินตนาการของจุลินทรีย์เพื่อปฏิบัติงานที่ประชากรตามธรรมชาติไม่สามารถทำได้
เพื่อให้แน่ใจว่าแบคทีเรียเชิงวิศวกรรมไม่ใช่เรื่องใหม่ นักวิทยาศาสตร์ได้ใส่ยีนเข้าไปในแบคทีเรียและเซลล์อื่นๆ มานานหลายทศวรรษแล้ว วิศวกรพันธุศาสตร์ทราบอยู่แล้วว่าจะจี้กลไกการสังเคราะห์ทางชีวภาพของจุลินทรีย์เพื่อผลิตโปรตีนเดี่ยว หรือสร้างวิถีทางทั้งหมดของปฏิกิริยาของเซลล์ เช่น ที่ใช้ในการผลิตอินซูลินของมนุษย์
แต่ตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์ต้องการเขียนโปรแกรมระบบนิเวศทั้งหมด ซึ่งประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตหลายชนิด เพื่อทำงานเฉพาะอย่าง กลุ่มแบคทีเรียที่ตั้งโปรแกรมใหม่ดังกล่าวสามารถนำไปใช้ในทางการแพทย์ การทำความสะอาดสิ่งแวดล้อม และคอมพิวเตอร์ชีวภาพ
รักษาตัวเอง
ลุยเลย! คุณสมควรได้รับข่าววิทยาศาสตร์
ติดตาม
Frances Arnold วิศวกรชีวเคมีจาก California Institute of Technology ในเมือง Pasadena กล่าวว่า “หลายสิ่งที่เราใฝ่ฝันที่จะทำในชีววิทยาสังเคราะห์ ตั้งแต่การสร้างแหล่งพลังงานใหม่ๆ ไปจนถึงการรักษาโรคหรือการผลิตสารเคมี “มันกลายเป็นเรื่องยากที่จะออกแบบคุณสมบัติทั้งหมดเหล่านี้ให้เป็นสิ่งมีชีวิตเดียว”
ดังนั้นจึงอาจต้องใช้สิ่งมีชีวิตหลายตัวทำงานร่วมกันเพื่อให้บรรลุเป้าหมายเหล่านี้ ชุมชนจุลินทรีย์เหมาะอย่างยิ่งเพราะความร่วมมือในระดับสูงทำให้พวกเขาแบ่งงาน แบ่งปันทรัพยากร และโจมตีต่อสายพันธุ์ที่รุกราน
เมื่อพวกมันหยั่งรากลึกลงในชุมชนแล้ว แบคทีเรียจะทำหน้าที่เหมือนการรวมตัวของบุคคลเซลล์เดียวน้อยลง และเป็นเหมือน “สิ่งมีชีวิตเหนือธรรมชาติ” ของจุลินทรีย์มากขึ้น Arnold กล่าว “ในอนาคต ถ้าคุณมีงานที่ซับซ้อนจริงๆ มันอาจจะน่าสนใจที่จะพิจารณาสร้างสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันทั้งชุดที่ต้องทำงานร่วมกันเพื่อแก้ปัญหานี้”
ชุมชนจุลินทรีย์มีอยู่ทั่วไป แม้ว่านักจุลชีววิทยาจะให้ความสนใจกับแบคทีเรียที่ลอยอย่างอิสระซึ่งเติบโตในวัฒนธรรมของห้องปฏิบัติการมานานแล้ว แต่แบคทีเรียส่วนใหญ่ในโลกธรรมชาติจะปักหลักอยู่ในชุมชนที่มีโครงสร้าง ส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของไบโอฟิล์ม ซึ่งแบคทีเรียกลุ่มใหญ่เกาะติดกันเป็นเมือกเหนียว ไบโอฟิล์มจะยึดเกาะบนพื้นผิวเกือบทุกชนิด พวกมันเลื้อยไปมาบนตัวเรือและพื้นผิวของสระน้ำและอุดตันผนังของท่อระบายน้ำและท่อ พวกเขาสร้างฟิล์มที่กระตุ้นให้เกิดการติดเชื้อบนอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ฝังไว้และทำให้เกิดการติดเชื้อในปอดถึงตายได้ในผู้ป่วยโรคซิสติกไฟโบรซิส
Credit : tennesseetitansfansite.com
northfacesoutletonline.net
coachfactoryoutletsmn.net
customfactions.com
hastalikhastaligi.net
njfishingcharters.net
faithbasedmath.com
cconsultingassistance.com
chatblazer.net
faceintheshroud.com
surfaceartstudios.com
michaelkorsvipoutlet.com
