เนื่องจากการตรวจจับโควรัมทำให้จุลินทรีย์สามารถพูดคุยกันได้ จึงไม่น่าแปลกใจที่สิ่งมีชีวิตบางชนิดไม่สามารถเข้ากันได้ โดยธรรมชาติแล้ว สายพันธุ์ที่แย่งชิงสารอาหารหรือทรัพยากรอื่นๆ สามารถปรับเปลี่ยนตำแหน่งตัวเองเพื่อทำงานร่วมกับสายพันธุ์ข้างเคียงได้โดยไม่เข้าใกล้จนทำให้การแข่งขันกลายเป็นปัญหา แต่เมื่อมีการผสมสายพันธุ์ในห้องปฏิบัติการเพาะเลี้ยง พวกเขาต้องดึงมันออกมา ในกรณีเช่นนี้ สายพันธุ์หนึ่งมักจะสามารถแข่งขันได้กับอีกสายพันธุ์หนึ่ง
เพื่อดูว่าประชากรจุลินทรีย์ที่มนุษย์สร้างขึ้นควบคุมกันและกันได้อย่างไร
คุณและเพื่อนร่วมงานของเขาจากมหาวิทยาลัยคาลเทคและมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดได้เขียนซอฟต์แวร์ของ E. coli ใหม่เพื่อสร้างระบบการล่าและเหยื่อที่พึ่งพาอาศัยกัน ในกรณีนี้ แบคทีเรียผู้ล่าจะไม่กินเหยื่อจริงๆ แต่แบคทีเรียกลับใช้การตรวจจับแบบองค์ประชุมเพื่อควบคุมจำนวนประชากรของกันและกัน ทำให้อัตราการฆ่าตัวตายของกันและกันเพิ่มขึ้นหรือลดลง ทีมวิจัยรายงานใน Molecular Systems Biology เมื่อวันที่ 15 เมษายน
แม้ว่าระบบของเขาจะไม่ได้เป็นตัวแทนที่แน่นอนของความสัมพันธ์ระหว่างผู้ล่าและเหยื่อที่แท้จริง แต่คุณบอกว่ามันสามารถใช้เป็นเครื่องมือในการเรียนรู้ว่าการดัดแปลงพันธุกรรมมีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงของประชากรอย่างไร “ระบบนี้เหมือนกับโลกธรรมชาติมาก ที่ซึ่งสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งต้องทนทุกข์ทรมานจากการเติบโตของอีกสายพันธุ์หนึ่ง” คุณกล่าว
ความแออัดหรือข้อจำกัดของพื้นที่สามารถเป็นสาเหตุของความขัดแย้งได้เช่นกัน ชุมชนแบคทีเรียไม่ได้เป็นเพียงรอยเปื้อนของเมือก: พวกเขาเป็นโครงสร้างที่ซับซ้อนของคอลัมน์และช่องที่ออกแบบมาเพื่อรองรับกิจกรรมของชุมชน ในไบโอฟิล์ม น้ำจะเคลื่อนที่ผ่านช่องทางต่างๆ เพื่อส่งสารอาหารและกำจัดของเสีย ชุมชนอื่น ๆ เช่นที่พบในตะกอนดินและทะเลจัดระเบียบตัวเองโดยการกระจายพันธุ์ โครงสร้างดังกล่าวทำให้จุลินทรีย์สามารถทำงานเป็นกลุ่มได้
James Boedicker จาก University of Chicago
ผู้ศึกษาโครงสร้างทางชีววิทยากล่าวว่า การหาวิธีควบคุมโครงสร้างเชิงพื้นที่ของโคโลนีเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเพาะเลี้ยงชุมชนจุลินทรีย์ในห้องปฏิบัติการ “สิ่งนี้ช่วยทั้งในแง่ของการรักษาเสถียรภาพของชุมชนและช่วยให้จุลินทรีย์มีปฏิสัมพันธ์ที่คล้ายคลึงกับสภาพแวดล้อมตามธรรมชาติ”
เมื่อเร็วๆ นี้ Boedicker และเพื่อนร่วมงานได้แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างเชิงพื้นที่ของชุมชนจุลินทรีย์ทำงานอย่างไรเพื่อกำหนดการไหลของสารอาหาร สัญญาณสิ่งแวดล้อม และการสื่อสารระหว่างสมาชิก การศึกษาซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences เมื่อวันที่ 25 พฤศจิกายน พบว่าชุมชนที่มั่นคงต้องมีโครงสร้างที่หลากหลาย
Boedicker กล่าวว่า “อวกาศมีอิทธิพลต่อปฏิสัมพันธ์ทั้งหมดระหว่างจุลินทรีย์ ทั้งปฏิกิริยาที่เป็นประโยชน์ … และปฏิกิริยาที่เป็นอันตราย เช่น การผลิตสารพิษและการสูญเสียสารอาหารในท้องถิ่น” Boedicker กล่าว “ไม่ใช่แค่โครงสร้างเชิงพื้นที่เท่านั้นที่จะเหมาะสมกับชุมชนหนึ่งๆ”
ชุมชนจุลินทรีย์นั้นซับซ้อนมากจนยังไม่สามารถผลิตซ้ำได้อย่างเต็มประสิทธิภาพในห้องแล็บ อย่างไรก็ตาม จากการศึกษาชุมชนที่เรียบง่าย นักวิทยาศาสตร์กำลังมองเห็นชีวิตทางสังคมที่ซับซ้อนของแบคทีเรียและกำลังเรียนรู้วิธีการขอร้อง Katie Brenner นักจุลชีววิทยาในห้องปฏิบัติการ Caltech ของ Arnold กล่าว เบรนเนอร์และอาร์โนลด์สรุปความพยายามในการออกแบบชุมชนดังกล่าวในรายงานแนวโน้มเทคโนโลยีชีวภาพเดือน กันยายน
ตามหลักการแล้ว วิศวกรชีวภาพสังเคราะห์จะสามารถเลือกจากสิ่งมีชีวิตจำนวนหนึ่งเพื่อออกแบบชุมชนที่สามารถทำงานให้สำเร็จได้ ในขณะนี้ ห้องปฏิบัติการส่วนใหญ่กำลังมุ่งเน้นไปที่วิธีสร้างชุมชนของแบคทีเรียที่ประกอบด้วยสปีชีส์เดียว เนื่องจากระบบเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะที่ดีกว่าและจัดการได้ง่ายกว่ากลุ่มหลายสปีชีส์ และระบบที่มีการศึกษาอย่างดีของแบคทีเรียสำหรับการสื่อสารทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถควบคุมการสนทนาระหว่างจุลินทรีย์ที่อยู่รวมกันได้โดยการเปลี่ยนวิธีที่พวกมันพูดคุยกัน
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
