бактерии
Долгое время считалось, что солнечный свет — обязательное условие жизни. Даже те организмы, которые непосредственно с солнечным светом не соприкасаются (например, те, что обитают в вашем желудке), потребляют вещества, синтезированные с помощью света. Но в эту теорию не вписываются новые данные. Ученые, исследовавшие золотые прииски в Южной Африке, нашли бактерии на глубине практически 2,5 км. Эти бактерии, по всей видимости, существуют засчет радиоактивных отходов и не торопятся покидать свою каменную крепость. Кроме того, они крайне медлительны: так, большая часть бактерий, с которыми мы сталкиваемся в жизни, делятся ежедневно, а период деления «подземных» бактерий варьируется от 1 года до 300 лет.
«Чистая комната» НАСА. Идеальная стерильность — основная задача «чистой комнаты» НАСА. Чтобы обеспечить полное отсутствие микробов (необходимое для испытаний космических кораблей), используются всевозможные средства дезинфекции, а каждый, кто входит в помещение, проходит тройную обработку и должен носить защитный костюм — в общем, не менее строго, чем в операционных залах или в карантинных палатах с жуткими вирусами. Но вот незадача: одна бактерия научилась выживать и в таких условиях. Бактерия получила имя Tersicoccus phoenicis, от латинского tergere «тереть, вытирать, чистить» и от названия космического корабля Феникс, в котором впервые была обнаружена. Ученые встретили Tersicoccus phoenicis лишь дважды — в двух разных чистых комнатах. Обитает она только в стерильной среде или мы просто не замечаем ее на фоне общего изобилия других бактерий, до сих пор неизвестно.
Самый древний лед. Мы храним продукты в холодильнике, потому что при низких температурах замедляются многие жизненные процессы. Поэтому ученые удивились, обнаружив огромные популяции бактерий во льдах, некоторые штаммы которых существуют уже миллионы лет. Самый древний лед на Земле находится в Антарктиде, и в нем можно найти микробы, живущие там испокон веков. Предполагается, что популяция этих бактерий превосходит человеческую более чем в 10 тысяч раз. И сейчас, в эпоху глобального потепления, эти товарищи, скорее всего, окажутся в океане — в новой для них, но явно более гостеприимной среде.
Кипяток. Воду надо вскипятить, чтобы уничтожить все вредные бактерии — это знает каждый ребенок. Правда, совсем «все» не получится: некоторые бактерии, например, Clostridium botulinum, переносят и такое. А между тем, Clostridium botulinum — возбудитель тяжелой пищевой интоксикации, поражающий нервную систему. Эта бактерия любит анаэробные условия, т. е. те, где нет кислорода, поэтому прекрасно выживает и в кипятке, и в консервированных продуктах, и в герметичных упаковках. Чтобы избавиться от живучей бактерии, нужна повышенная кислотность, высокий уровень кислорода, содержание сахара или температура более 120 градусов.
11 км ниже уровня моря. Ну кому придет в голову жить на дне Марианской впадины? А вот гетеротфорные бактерии не столь скептически настроены и спокойно обитают в Бездне Челленджера, самой глубокой точке поверхности Земли. Они поддерживают себя за счет крошечных кусочков органических соединений, которые там оседают. А вот как там оказывается органический материал на такой глубине — загадка.
Верхние слои атмосферы Земли. Обычно мы ожидаем встретить бактерии там, где обитают представители царства животных. Вопреки убеждениям, большая популяция бактерий была замечена в атмосфере Земли. Хотя нашу атмосферу не населяют животные, которыми могут поживиться бактерии, но есть в наличии углерод — именно он их и «питает». Бактерии, презревшие гравитацию, могут составлять до 20% мелких частиц в верхних слоях атмосферы — видимо, там не так дискомфортно, как кажется на первый взгляд. Остается вопросом, как бактерии вообще так высоко забрались: по одной из версий, этому поспособствовали сильные ветра и переменное атмосферное давление.
В наших глазах. Да, мы знаем, что клеток бактерий в организме человека не меньше, чем, собственно, наших, но как-то хочется думать, что мы сосуществуем в мирном симбиозе, взаимно поддерживая друг друга. Спешим вас расстроить: одни из самых коварных бактерий могут обитать у нас в глазном яблоке, в частности — в конъюктиве, в оболочке, покрывающую глаз снаружи (и заднюю поверхность век). Имена бактерий вам скорее всего известны: Chlamydia trachomatis и Neisseria gonorrhoeaehas, т. е. хламидии и гонококк. Да, слезы защищают нас как могут, выделяя ферменты, что отравляют опасные бактерии, но это не гарантирует полного от них избавления. Так что лучше держать глаза в чистоте.
Антарктика. Многие поклонники рыбы и морепродуктов опасаются отравиться ртутью, которую иногда накапливают в своих тканях морские обитатели. Одной из причин токсичности рыбы может быть недавно найденный штамм антарктических бактерий. Бактерия Nitrospinia превращает ртуть в метилртуть, которая вызывает серьезные болезни с поражением нервной системы. Поглощая ртуть и преобразовывая ее в токсичное соединение, эти бактерии сами становятся пищей для рыбы, и вскоре вместе с метилртутью попадают к нам на стол. Будьте аккуратнее в выборе рыбы и ешьте продукты, выводящие из организма ртуть (среди них, кстати, много вкусного: клубника, малина, арахисовое масло, манго и др.).
Глабелла, или надпереносье — часть лобной кости между надбровными дугами и бровными буграми — тоже не самая очевидная среда обитания бактерий. Тем не менее, именно здесь водятся монструозная на вид Demodex folliculorum (т.н. «глазной клещ») и Propionibacteria (пропионовокислые бактерии, главный возбудитель прыщей). Они бороздят просторы нашего лба в поисках углеродосодержащей материи и, как правило, безобидны, но порой могут вызывать инфекцию, которая приводит к угревой сыпи и раздражению.
Мертвое море. Если вы думаете, что название озера не предвещает никаких форм жизни, вы заблуждаетесь: даже настолько соленая вода гостеприимна для многих. Бактерии, живущие в Мертвом море, должны быть приспособлены одновременно и к высокой солености, и к пресной воде, потому как уровень соли в воде постоянно меняется. Бактерии-прокариоты нашли для себя лазейку — пресноводные источники. Они обитают на самом дне Мертвого моря, возле выхода пресных вод, питаясь за счет фотосинтеза и окисления сульфидов.
источник
Результаты работы опубликованы в журнале Small.Бактерии рода геобактер (Geobacter) способны производить органические нанопроводники — белковые нити, которые позволяют микроорганизму устанавливать электрические соединения с оксидами железа и таким образом употреблять их в пищу. Электроэнергия, вырабатываемая геобактерами, достаточна для выживания микроба, однако ток слишком слаб для использования человеком.
Ученые модифицировали ДНК и заменили две присутствующие в белковых нанопроводниках аминокислоты на триптофан, свойства которого подходят для транспортировки электронов. В результате электрическая проводимость нитей повысилась в две тысячи раз, и они оказались тоньше человеческого волоса в 60 тысяч раз — всего 1,5 нанометра.
По словам исследователей, бактерии с измененной ДНК могут применяться в медицинских устройствах, контролирующих частоту сердечных сокращений или функции почек. Также возможным станет создание высокочувствительных приборов для обнаружения загрязняющих, отравляющих или взрывчатых веществ.
Химик Дэвид Уитлок заявил, что открыл состав средства очищающих бактерий, которое, будучи дважды в день нанесенным на тело человека, избавит его от необходимости пользоваться мылом и мочалкой.
Свое открытие ученый подтвердил на практике – сам он не моется уже 12 лет.
«Никто не проводил клинические испытания на людях, принимающих душ, откуда же мы можем знать, что это здоровая практика?» – защищает свое изобретение Дэвид Уитлок. Как сообщает CBS, ученый выступил сооснователем компании AOBiome, базирующейся в Кембридже. Компания создала мелкодисперсное средство без запаха «Мать-Грязь» (Mother Dirt), содержащее нитрифицирующие бактерии (Ammonia-Oxidizing-Bacteria) и наносимое на кожу человека дважды в день.
«Бактерии работают, поглощая вещества, производимые человеком – содержащиеся в поте аммиак и мочевину, – и вырабатывая полезные вещества. Оксид азота служит антиоксидантом и противовоспалительным средством», – поясняют в компании. Несмотря на экзотический опыт Уитлока, в AOBiome не запрещают своим клиентам принимать душ, пользуясь мылом или шампунями. Ученые трезво воспринимают «Мать-Грязь» как вспомогательное средство для здоровья кожи.
Сейчас «Мать-Грязь» готовят к клиническим испытаниям: ученые хотят опробовать его на воспалительном заболевании кожи – акне.
Источник:
Команда израильских ученых обнаружила, что нитрат серебра вызывает своеобразный «зомби-апокалипсис» у клеток синегнойной палочки.
Умершие бактерии продолжают и дальше уничтожать представителей своего вида. Результат исследования опубликован на сайте Scientific Reports.
В ходе исследования антибактериального эффекта серебра ученые выяснили, что Pseudomonas aeruginosa, или синегнойные палочки, умирая от нитрата этого драгоценного металла, продолжали убивать живые бактерии. Ученые уже окрестили этот процесс «эффектом зомби».
Исследователи связывают смертоносные свойства мертвых бактерий с химическим принципом Ле-Шателье (возникновение в равновесной системе сил, пытающихся сдвинуть это равновесие, вызывает сопротивление данному процессу).
В среде мертвой синегнойной палочки устанавливается равновесие между концентрацией серебра внутри бактерий и в окружающей среде. После попадания мертвой бактерии из этой системы в чистую культуру Pseudomonas aeruginosa сложившееся равновесие нарушается, клетки-зомби заносят серебро в окружающее бактерии пространство. Эти приводит к выравниванию равновесия и смерти здоровых палочек. При этом, отмечают ученые, мертвые бактерии справляются с уничтожением живых клеток столь же эффективно, как и сам нитрат серебра.
Антибактериальные свойства серебра известны с давних времен. Еще Гиппократ отмечал, что этот драгоценный металл помогал при борьбе с некоторыми заболеваниями. А согласно персидским хроникам, правители использовали для хранения воды именно серебряные сосуды. «Персидский царь, отправляясь на войну, всегда брал запасы пищи, тщательно приготовленной дома, и скота. Также брал он воду из реки, что течет через Сузы, для питья, так как только она была царю по вкусу. Всегда, когда он путешествовал, его сопровождало несколько повозок, запряженных мулами, на которых перевозили воду, уже прокипяченную для питья и разлитую в серебряные фляги», — писал Геродот.
Однако из-за того, что серебро является тяжелым металлом, то при попадании в организм в большом количестве нарушает функционирование клеток. К примеру, может вызвать изменение окраски кожи на серебристую или синевато-серую.
источник
Сотрудники Университета Вашингтона в Сент-Луисе посвятили изучению микробиома (совокупности бактерий и микроорганизмов, обитающих в пищеварительном тракте) человека несколько лет. В ходе многочисленных экспериментов было выявлено, что внедрение микроорганизмов, содержащихся в человеческих экскрементах, в пищеварительную систему некоторых лабораторных мышей сказывается на многих физиологических характеристиках пушистых «добровольцев», в том числе и на массе тела.
В опытах участвовало четыре пары сестёр-близнецов, причём в каждой паре одна из женщин была полной, а другая нет. Исследователи взяли у каждой из участниц образцы микробиома и пересадили некоторое количество бактерий и микробов подопытным мышам. Оказалось, что животные, которым внедрили бактерии полных людей, начали набирать вес, хотя их рацион оставался неизменным — это позволило предположить, что метаболизм достаточно сильно зависит от микробиома.
В дальнейших экспериментах на животных учёные выяснили, что рацион также влияет на готовность организма набирать вес, причём если мышей кормили калорийной пищей, бактерии стройных добровольцев никак не влияли на своих упитанных «коллег», а когда в диету включали продукты с высоким содержанием клетчатки и низким содержанием насыщенных жиров, микробиом мышей с нормальным весом постепенно замещал микроорганизмы в кишечнике толстых животных.
Кстати, ранее учёные научились использовать микроорганизмы и в лечении некоторых заболеваний, например, путём фекальной трансплантации избавляя пациентов от рецидивирующих кишечных инфекций. Возможно, бактерии способны показать свою эффективность и в борьбе с ожирением, но стоит помнить, что такую методику лучше всего сочетать с оздоровлением рациона.
Источник