تروور فرانکلین، دانشجوی دکترا در دانشکده مهندسی شیمی و بیومولکولی فردریک اسمیت در کرنل، در حال آماده سازی مطالعه ای روی سطوح ضد آلودگی بود که متوجه چیز عجیبی شد.
فرانکلین گفت: «من تکنیک‌هایی را برای کشت باکتری‌ها روی سطوح مختلف مواد، از جمله پلی‌وینیل پیریدین، تمرین کردم و متوجه شدم که سودوموناس آئروژینوزا روی پلی‌وینیل پیریدین رشد می‌کند، رنگی متفاوت از هر سطح دیگری دارد.»
این یافته منجر به مطالعه جدیدی شد که نشان داد مواد خاصی می توانند رفتار بیوشیمیایی میکروب های سطحی ساکن روی آنها را تغییر دهند و اولین موردی بود که مواد نامحلول را نشان داد که رفتار بیوشیمیایی باکتری ها را کنترل می کند.
بیوفیلم‌های باکتریایی - گروه‌هایی از سلول‌های باکتریایی محصور در ماتریکسی از مولکول‌های زیستی - تمایل دارند روی هر سطح مرطوب رشد کنند. به این ترتیب، مردم زمان و انرژی زیادی را صرف حذف یا از بین بردن این لایه‌ها از روی دندان‌ها، بدنه و ایمپلنت‌های پزشکی و بسیاری از سطوح دیگر می‌کنند. این مطالعه در شماره 13 دسامبر این مجله منتشر شد بیوماکرومولکول ها، در را برای تحقیقات جدید در مورد اثرات مواد نامحلول بر فیزیولوژی بیوفیلم باز می کند.
فرانکلین و رانگ یانگ، استادیار مهندسی شیمی و بیومولکولی و یکی از نویسندگان این مطالعه، آزمایش‌هایی انجام دادند که نشان می‌دهد پلی‌وینیل پیریدین میزان آهن سطحی موجود در باکتری P. aeruginosa را افزایش می‌دهد و در نتیجه توانایی باکتری‌ها در ایجاد بیماری را کاهش می‌دهد. ترکیباتی که P. aeruginosa برای تصفیه آهن تولید می کند نیز مسئول رنگ طبیعی آن هستند. هنگامی که مواد سطح پلی وینیل پیریدین آهن را به راحتی در دسترس قرار می دهد، این ترکیبات ضروری نیستند و بنابراین رنگ معمولی وجود ندارد.
بیوفیلم متشکل از P. aeruginosa که روی پلی‌وینیل پیریدین رشد می‌کند، دو برابر بزرگ‌تر از آن است که در یک صفحه مرجع بدون پوشش رشد می‌کند، اما 68 درصد کمتر از نوع خاصی از سلول‌های پوست انسان است. همانطور که بیوفیلم P. aeruginosa رشد می کند، آهن را از محیط اطراف خود "استخراج" می کند و در این فرآیند می تواند برای سایر گونه های منطقه سمیت ایجاد کند. از آنجایی که پوشش پلی وینیل پیریدین منبع آماده آهن را فراهم می کند، بیوفیلم می تواند با حداقل جذب آهن رشد کند و آسیب کمتری ایجاد کند.
سیجین لی، استادیار مهندسی شیمی و بیومولکولی، از تخصص خود در متابولیسم سلولی برای روشن کردن نتایج استفاده کرد. بیش از 4000 محصول میانی و نهایی متابولیسم (متابولیت ها) در P. aeruginosa وجود دارد. تغییرات دینامیکی در متابولیت های موجود منعکس کننده تغییرات رفتار باکتری در پاسخ به تغییرات محیطی، از جمله تغییرات ناشی از مواد سطحی است.
تعیین مشخصات سریع و دقیق چنین تعداد زیادی از متابولیت ها می تواند دشوار باشد. لی از یک تکنیک منحصر به فرد - متابولیک های غیر هدفمند - استفاده کرد تا به محققان اجازه دهد تصویری از تمام متابولیت های تولید شده توسط P. aeruginosa و شناسایی ترکیبات و مکانیسم های احتمالی زیربنای تغییرات رفتاری ناشی از مواد سطحی را به دست آورند.
یانگ گفت: «میکروها پرجمعیت‌ترین، متنوع‌ترین و فراگیرترین شکل حیات روی زمین هستند، بنابراین مهم است که بدانیم چگونه مواد مصنوعی که می‌سازیم می‌توانند رفتار میکروب‌ها را تغییر دهند.» توانایی کنترل رشد و رفتار بیوفیلم ها به سادگی با دستکاری ترکیبات سطحی، به مهندسان ابزار مهمی برای تکمیل ارگانیسم های اصلاح شده ژنتیکی موجود می دهد که با نگرانی در مورد استقرار آنها در خارج از آزمایشگاه همراه است.
تحقیقات آتی توسط یانگ، پتانسیل بهره‌گیری از تعاملات ماده-بیوفیلم را برای مهار بیوفیلم‌ها برای استفاده در پاکسازی زیستی، تولید بیوتکنولوژیکی کالاهای مصرفی، و حتی خود تغذیه و خود نوسازی مواد زنده بررسی خواهد کرد.
نقل قول: باکتری بیوشیمی کنترل شده توسط مواد نامحلول (2022، 10 ژانویه)، بازیابی شده در 10 ژانویه 2022 از https://phys.org/news/2022-01-bacteria-biochemistry-insoluble-material.html
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور تحقیق یا مطالعه خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
[ad_2]
مقالات مشابه
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- Drew Brees' عذرخواهی حلقه توخالی برای برخی از ورزشکاران
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- هنگ کنگ دیزنی لند مجموعه چهار شنبه بازگشایی تاریخ با محدود پذیرش مورد نیاز بهداشت اعلام
- DeAndre بیکر پرچم قرمز موجب غول پیش نویس 'نبرد'
- خردل، سیب زمینی سرخ کرده به دلیل مشکلات آب و هوایی در کانادا کم است
- این مطالعه یک خانواده بالقوه جدید از ترکیبات را نشان می دهد
- فرماندار یک آتش سوزی جنگلی در کلرادو را "در یک چشم به هم زدن" ثبت کرد.
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی