Mikrobiyoloji
Bakterilerin nasıl iletişim kurduğunu gösteren yeni bir model: Chatterbox'lar
Bakteriler etkileşime girdiklerinde, komşularında bir tepkiyi tetikleyebilen hücresel sinyaller vererek onların farklı şekillerde davranmalarına veya farklı maddeler üretmelerine neden olmaktadırlar. Örneğin, tehlikeden uzaklaşmayı koordine etmek veya avcıları savuşturmak için ışık yayarak iletişim kurabilirler. Florida Eyalet Üniversitesi ve Cleveland Eyalet Üniversitesi'nden araştırmacılar, bakterilerin daha büyük bir ekosistemde nasıl iletişim kurduğunu açıklayan bir matematiksel model ortaya koyuyor. Araştırmacılar bu sürecin nasıl çalıştığını anlayarak bir bakteri topluluğundan hangi eylemlerin belirli çevresel tepkilere yol açabileceğini tahmin edebilmektedirler. Florida Devlet Üniversitesi Matematik Bölümü'nde yardımcı doçent olan Bhargav Karamched, "Genellikle, sentetik ortamlardaki bakteri modelleri, pek çok şeyi tanımlayan birçok denklem içeriyordu, ancak farklı uygulamalar için gerçekten esnek değillerdi. Arkadaşlarımla birlikte yaptığımız şey, çeşitli deneysel ayarlara uygulanabilecek esnek bir matematiksel model yaratmaktı." dedi.
Karamched'in ekibi tarafından geliştirilene benzer modeller, bu bakteri topluluklarının aktiviteyi nasıl koordine ettiğini tahmin etmeye yardımcı oluyor ve tasarımcıların, farklı bakteri türlerinin popülasyon boyutları veya geri bilidrim döngüleri gibi bir topluluğun parametrelerini ayarlamasına ve bunları farklı amaçlar için uyarlamasına olanak tanıyor. Örneğin, iki tür bakteriden oluşan bir popülasyonda, bir bakteri türünden daha fazlasına sahip olmak konakçı organizma için tehlikeli olabilirken diğerinden daha fazlasına sahip olmak faydalı olabilir. Doğru karışımı elde etmek çok önemlidir ve modeller, araştırmacıların oluşturdukları bakteri topluluklarını tasarlamasına ve analiz etmesine yardımcı olur.
Araştırmacılar ayrıca modellerini, bakterilerin büyük uzamsal boşluklarda nasıl iletişim kurduğunu inceleyen daha önce yayınlanmış araştırmalara karşı test ettiler. Önceki araştırma, bakterilerin birbirlerine sinyal vermek için yalnızca pozitif bir geri bildirim döngüsüne ihtiyaç duyulduğu bulunmuştu. Ancak Karamched ve işbirlikçilerinin modeli, koordinasyonun gerçekleşmesi için sinyal moleküllerinin üretim hızının da belirli bir aralıkta olması gerektiğini öngörmektedir. Cleveland Eyalet Üniversitesi'nde Modelleme, Matematik ve İstatistik Bölümü'nde doçent ve Uygulamalı Veri Analizi Merkezi'nin eş direktörü olan Shawn Ryan, "Bu model, farklı gerinim etkileşimlerini ve geometrilerini test eden çok çeşitli gelecekteki deneyler için zemin hazırlıyor" şeklinde konuştu.
Makale: sciencedirect.com
