細菌は記憶を保存し、それを何世代にもわたって伝えることができる：ScienceAlert

新しい研究によると、脳や神経系を持たない単細胞生物でも記憶を形成し、その記憶を次世代に伝える可能性があるという。

雑菌があちこちに蔓延してしまい、 大腸菌、 彼は 最もよく研​​究されている生命形態の 1 つ 地球上では、科学者たちは依然として、それが生き残り、拡散するための予期せぬ方法を発見しています。

テキサス大学とデラウェア大学の研究者は、これを可能にする潜在的な記憶システムを発見しました。 大腸菌 過去の経験を何時間も、何世代も経っても「思い出してください」。

研究チームは、彼らの知る限り、この種の細菌の記憶はこれまで発見されたことがないと述べている。

この件で科学者たちが議論している記憶が人間の意識的な記憶と同じではないことは明らかです。

代わりに細菌の記憶現象 説明する 過去の経験からの情報が現在の意思決定にどのように影響するか。

「細菌には脳がありませんが、環境から情報を収集することができ、その環境に繰り返し遭遇すると、その情報を保存し、後ですぐにアクセスして自分の利益にすることができます。」 彼は説明する 研究主任はテキサス大学の分子生物学者スーヴィク・バタチャリヤ氏。

Bhattacharyya 氏とそのチームの発見は、10,000 件を超える細菌の「群集」テストから得られた強い相関関係に基づいています。

これらの実験は… 大腸菌 1 つのプレート上の細胞は集まって、同じモーターで移動する単一の移動塊を形成します。 この動作は一般に、適切な環境を効率的に探すために細胞が結合していることを示しています。

一方、次のときは 大腸菌 細胞は集まって粘着性のバイオフィルムを形成し、これが栄養表面にコロニーを形成する方法です。

予備実験で研究者らが明らかにしたのは、 大腸菌 細胞をいくつかの異なる環境要因にさらして、どのような条件が細胞の群れをより早く引き起こすかを調べました。

最終的に研究チームは、細胞内鉄が細菌が移動するか留まるかを予測する最も強力な因子であることを発見した。

鉄のレベルが低いと、より速くより効率的な運動が可能になり、一方、鉄のレベルが高いと、座りっぱなしのライフスタイルが多くなります。

初代の中には 大腸菌 細胞にとって、これは直感的な反応のようです。 しかし、たった一度の群れ形成イベントを経験した後、後年に鉄レベルの低下を経験した細胞は、以前よりも群れ形成がより速く、より効率的になった。

さらに、この「鉄」の記憶は、母細胞が 2 つの新しい細胞に分裂することによって形成される、少なくとも連続 4 世代の娘細胞に伝達されます。

娘細胞の第 7 世代までに、その鉄の記憶は自然に失われますが、科学者が人工的に強化すれば復元できます。

研究著者らは、この潜在的な記憶システムの背後にある分子機構やその遺伝性をまだ解明していないが、細胞内鉄と世代間の群れ行動との強い関連性は、一定レベルの継続的な条件付けが働いていることを示唆している。

遺伝学が影響を与えることは知られていますが… 「記憶された」生物学的設定を渡す。 世代を超えて 大腸菌 研究者らは、特定の遺伝子の「オン」と「オフ」の設定を制御することで、遺伝率の持続期間が短いということは、これが根本的なメカニズムではないことを意味していると考えている。

鉄は細菌の複数のストレス反応に関連しています。 世代間の記憶システムがその周りに形成されたということは、進化的に非常に理にかなっています。

鉄ベースの記憶システムが役立つかもしれない 大腸菌 劣悪な環境条件や抗生物質への適応。

1つ 大腸菌 細胞はできる 30分以内に2倍したがって、そのような記憶を娘細胞に転送する能力は、ゆっくりと変化する環境にも役立つ可能性があります。

「地球の大気に酸素が存在する前、初期の細胞生命体は多くの細胞プロセスに鉄を使用していました。」 彼は言う。 バタチャリヤ。

「鉄は地球上の生命の起源だけでなく、生命の進化にも重要です。細胞がこのように鉄を利用するのは理にかなっています。」

「結局のところ」バタチャリヤは言った 彼はこう結論づけています。 「細菌の行動について知れば知るほど、細菌と戦うことが容易になります。」

この研究は、 人と。