Bakterije idu do ekstrema da bi se izborile sa teškim vremenima: one se savijaju, grade školjku nalik tvrđavi oko svog DNK i isključuju sve znakove života. Pa ipak, kada se vremena poboljšaju, ove uspavane spore mogu ustati iz naizgled mrtvih.
Ali „morate biti oprezni kada odlučite da se vratite u život“, kaže Peter Setlov, biohemičar u UConn Health u Farmingtonu. „Jer ako pogrešiš, umireš. Kako se spora zna kada?“
Za spore bakterije Bacillus subtilis rešenje je jednostavno: broje.
Ove „žive stene“ osećaju da je vreme da ožive ili proklijaju, u suštini brojeći koliko često se susreću sa hranljivim materijama, izveštavaju istraživači u novoj studiji objavljenoj 7. oktobra.
„Izgleda da nemaju bukvalno nikakvu merljivu biološku aktivnost“, kaže Gurol Suel, mikrobiolog sa Kalifornijskog univerziteta u San Dijegu. Ali Suel i njegove kolege su znali da jezgra spora sadrže pozitivno naelektrisane atome kalijuma, a pošto se ovi atomi mogu kretati a da ćelija ne koristi energiju, tim je sumnjao da bi kalijum mogao biti uključen u šokiranje ćelija koje su budne.
Tako je tim izložio spore B. subtilis hranljivim materijama i koristio šarene boje da bi pratio kretanje kalijuma iz jezgra. Sa svakim izlaganjem, više kalijuma je napuštalo jezgro, pomerajući njegov električni naboj da bude negativniji. Kada su jezgra spora bila dovoljno negativno naelektrisana, klijanje je pokrenuto, kao da je boca šampanjca konačno iskočila iz čepa. Broj ekspozicija potrebnih da bi se pokrenulo klijanje varirao je u zavisnosti od spora, baš kao što je nekim čepovima potrebno manje ili više uvijanja da bi iskočili. Eksperimenti tima pokazali su da su spore čije je kretanje kalijuma bilo zategnuto pokazalo ograničenu promenu električnog naboja i manja je verovatnoća da će „iskočiti“ u život bez obzira na to koliko hranljivih materija su bile izložene.
Promene u električnom naboju ćelije važne su na stablu života, od određivanja kada moždane ćelije šalju poruke jedna drugoj, do pucanja Venerine muhovke. Otkrivanje da spore takođe koriste električne naboje da bi postavile svoje pozive za buđenje uzbuđuje Suela. „Želite da pronađete principe u biologiji“, kaže on, „procese koji prelaze sisteme, koji prelaze polja i granice.“
Spore nisu zanimljive samo zbog svoje jedinstvene i ekstremne biologije, već i zbog praktične primene. Neki „mogu izazvati neke prilično gadne stvari“ od trovanja hranom do antraksa, kaže Setlou, koji nije bio uključen u studiju. Pošto su spore otporne na većinu antibiotika, razumevanje klijanja može dovesti do načina da ih vratite u život kako bi ih zauvek ubili.
Ipak, postoji mnogo neodgovorenih pitanja o „crnoj kutiji“ kako spore počinju klijati, na primer, da li je moguće da spore „resetuju“ svoj broj kalijuma. „Zaista smo na počecima da pokušavamo da popunimo tu crnu kutiju“, kaže Kaito Kikuči, biolog sada u Reveal Biosciences u San Dijegu koji je vodio rad dok je bio na Univerzitetu Kalifornije u San Dijegu. Ali otkrivanje kako spore uspevaju da prate svoju okolinu dok su više mrtve nego žive je uzbudljiv početak.
