«Лес микробов»: бактерии из человеческого рта плодятся в разы быстрее с помощью редкого механизма

Свежее исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, позволило обнаружить необычный механизм деления клеток у Corynebacterium matruchotii, составляющих основу зубного налета. Эта нитевидная бактерия при размножении разделяется не на две, а сразу на несколько клеток — редкий процесс, называемый множественным делением.

Почти все из более чем пяти сотен видов бактерий в вашем рту размножаются обычным способом — делясь на две части. C. matruchotii же, при достаточной длине исходной клетки, способна разделиться даже на 14 различных клеток одновременно. Эти клетки растут только с одной стороны материнской линии — на так называемом «удлинении кончика».

Соавтор исследования Джессика Уэлч сравнивает зубной налет с большим, кустистым деревом, создающим среду обитания для многих видов. Ведущий автор научной работы Скотт Чимилески говорит, что биопленки налета похожи на микроскопические тропические заросли, в которых взаимодействуют многие виды бактерий. Уникальный механизм размножения C. matruchotii позволяет этому виду создавать очень плотные сети в глубине биопленки.

Для изучения процесса роста нитевидных клеток ученые использовали микроскопию с замедленной съемкой. Это позволило вместо статичного снимка изучить рост бактерий в динамике.

Стоматологи советуют чистить зубы два раза в день, однако налет быстро возвращается вне зависимости от тщательности чистки. Теперь понятно, почему: оказалось, что колонии C. matruchotii способны вырастать до полумиллиметра в день.

На нашем теле можно встретить и другие разновидности этой бактерии, например, на коже и в носу, но там это короткие, палочковидные клетки, которые не становятся длиннее и делятся так же, как обычные. Чимилески считает, что, вероятно, изменению механизма размножения поспособствовала именно тесная, конкурентная среда зубного налета.

Еще одна особенность — отсутствие жгутиков, из-за чего бактерии не могут свободно перемещаться. Ученые считают, что склонность клеток становиться длиннее и делиться необычным способом могла развиться ради изучения окружающей среды — как у грибов и бактерий, живущих в почве.

Следующая задача ученых — понять, что это значит для здоровья нашего рта и организма. Возможно, удастся выработать более эффективные способы борьбы с этим микроорганизмом, чья репродуктивная стратегия почти уникальна для мира бактерий.