Колониальная организация и межклеточная коммуникация у микроорганизмов
Необходимо признать, что физические факторы дистантной коммуникации микробных клеток и их роль в плотностно-зависимых процессах пока ещё находятся в стадии "первоначального накопления" эмпирических данных.Дальнейшие исследования в этом направлении могут дать результаты, выходящие за рамки чисто микробиологических исследований, так как уже имеются аналогичные данные по культивируемым клеткам (в том числе человека)[108, 109]. Данные о физических (в частности, электромагнитных) факторов межклеточных и – беря шире – межорганизменных – взаимодействиях могут послужить толчком к изменению современной парадигмы биологии в пользу более континуального, резонансного, полевого видения биологических объектов. Сам одно- или даже многоклеточный организм при этом представляется как своего рода сгусток физических полей (и добавим, учитывая предшествующий текст обзора, также, сгусток химических градиентов сигнальных агентов), без резких границ переходящий в обволакивающее этот объект поле. Своего рода материализацией обволакивающего биологические индивиды поля выступает рассмотренный в тексте обзора межклеточный матрикс.
Настоящая работа имеет и ещё один аспект. Рассмотренные в ней данные последних десятилетий показывают, что адекватно понять колониальную организацию и межклеточную коммуникацию микроорганизмов можно лишь в том случае, если учесть всю гамму не только внутривидовых, но и межвидовых экологических отношений. Иначе, говоря биосоциальные микробные системы непременно "впаяны" в более сложные экологические системы, во многих случаях включающие как микро-, так и макроорганизмы. Поэтому и агенты микробной коммуникации в плотностно-зависимых системах часто функционируют именно в связи с процессами, важными для налаживания отношений между микро- и макроорганизмами (см. выше).
Если макроорганизм-хозяин – человек, то его симбиотическая/ паразитическая микробиота представляет своеобразный "камертон", чутко реагирующий на соматическое состояние, уровень стресса, даже настроение этого человека. Поскольку состояние отдельного человека находится под влиянием его взаимоотношений с другими людьми в рамках социума, то микробные симбионты должны косвенно отзываться на социально-психологический "климат" и потому иметь определенное биосоциологическое и биополитическое значение.
Список литературы
- Shapiro J.A. The significances of bacterial colony patterns // BioEssays. 1995. V. 17. N 7. P. 597-607.
- Иерусалимский И.Д. Физиология развития чистых бактериальных культур. Докторская диссертация. М. 1952.
- Головлёв Е.Л. Философия бактериальной популяции: научное наследие академика И.Д. Иерусалимского // Микробиология. 1999. В печати.
- Олескин А.В. Надорганизменный уровень взаимодействия в микробных популяциях // Микробиология. 1993. Т.62. № 3. С.389-403.
- Oleskin A.V. Social behaviour of microbial populations // J. Basic Microbiol. 1994. V.34. N 6. P.425-439.
- Смирнов С.Г. Этология бактерий – новое направление в исследовании прокариотов // Физико-химические исследования патогенных энтеробактерий в процессе культивирования. Иваново. ИвГУ. 1985. С.5-10.
- И.В. Ботвинко. Экзополисахариды бактерий // Успехи микробиологии. 1985. Т.20. С.79-122.
- Gray K.M. Intercellular communication and group behavior in bacteria // Trends Microbiol. 1997. V.5. N 5. P.184-188.
- Kell D.G., Kaprelyants A.S., Grafen A. Pheromones, social behaviour and the functions of secondary metabolism in bacteria // Tree. 1995. V.10. P.126-129.
- Losick R., Kaiser D. Why and how bacteria communicate // Sci. Amer. 1997. February. P.68-73.
- Shapiro J.A., Dworkin M. (eds.). Bacteria as multicellular organisms. Oxford. Oxford Univ. Press. 1997.
- Salmond G.P.C., Bycroft B.W., Stewart C.S.A.B., Williams P The bacterial "enigma": cracking the code of cell-cell communication // Mol. Microbiol. 1995. V. 16. N 4. P.615-624.
- Greenberg E.P, Winans S., Fuqua C. Quorum sensing by bacteria // Ann. Rev. Microbiol. 1996. V.50. P.727-751.
- Kaprelyants A.S., Mukamolova G.V., Kormer S.S., Weichart D.H., Young M., Kell D.B. Intercellular signalling and the multiplication of prokaryotes // Microbial Signalling and Communication. Society for General Microbiology Symposium 57. /Ed. R. England, G. Hobbs, N. Bainton, D. McL. Roberts. Cambridge: Cambridge University Press. 1999. P.33-69.
- Kaiser D., Losick R. How and why bacteria talk to each other // Cell. 1993. V.79. P.873-885.
- Kaprelyants A.S., Kell D.B. Do bacteria need to communicate with each other for growth? // Trends Microbiol. 1996. V.4. P.237-241.
- Уголев А.М Естественные технологии биологических систем. Л. Наука. 1987.
- Олескин А.В., Кировская Т.А., Ботвинко И.В., Лысак Л.В. Действие серотонина (5-окситриптамина) на рост и дифференциацию микроорганизмов // Микробиология. 1998. Т.67. № 3. С.305-312.
- Олескин А.В., Ботвинко И.В., Кировская Т.А. Микробная эндокринология и биополитика // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. Биология. 1998. № 4. С.3-10.
- Олескин А.В. Политический потенциал современной биологии // Вестн. Росс. Акад. Наук. 1999. № 1. С.35-41.
- Кузнецов О.Ю. Структурно-функциональная организация колонии Shigella flexneri Rd // Электронная микроскопия для исследования функциональных изменений структуры клетки при различных воздействиях. М. 1988. С.89-92.
- Votyakova T.V., Kaprelyants A.S., Kell D.B. Influence of viable cells on the resuscitation of dormant cells in Micrococcus luteus cultures held in extended stationary phase. The population effect // Appl. Environ. Microbiol. 1994. V.60. P.3284-3291.
- Kaprelyants A.S., Kell D.B. Rapid assessment of bacterial viability and vitality using rhodamine 123 and flow cytometry // J. Appl. Microbiol. 1992. V.72. P.410-422.
- Вотякова Т.В., Мукамолова Г.В., Штейн-Марголина В.А., Попов В.И., Дэви Х.М., Келл Д.Б., Капрельянц А.С. Исследование гетерогенности культуры Micrococcus luteus, пребывающей длительное время в стационарной фазе. Разделение и характеристика субпопуляций // Микробиология. 1998. Т.67. № 1. С.85-92.
- Shapiro J.A. Pattern and control in bacterial colonies // Sci. Progr. 1994. V.76. P.399-424.
- Legroux R., Magrou J. Etat organise des colonies bacteriennes // Ann. Inst. Pasteur. 1920. V.34. P.417-431.
- Costerton J.W. Microbial interactions in biofilms // Beijerinck Centennial. Microbial Physiology and Gene Regulation: Emerging Principles and Applications. Book of Abstracts /Ed. W.A. Scheffers, J.P. van Dijken. Delft. Delft. Univ. Press. 1995. P.20-21.
- Дуда В.И., Выпов М.Г., Сорокин В.В., Митюшина Л.Л., Лебединский А.В. Образование бактериями экстрацеллюлярных структур, содержащих гемопротеины // Микробиология. 1995. Т.64. № 1. С.69-73.
- Дуда В.И., Дмитриев В.В., Сузина Н.Е., Шорохова А.П., Мишина Г.В. Ультраструктурная организация газовых баллонов и поверхностных пленок в колониях у грамотрицательной бактерии Alcaligenes sp., штамм d2 // Микробиология. 1996. Т. 65. № 2. С.222-227.
- .Дуда В.И., Ильченко А.П., Дмитриев В.В., Шорохова А.П., Сузина Н.Е. Выделение и характеристика гемофлавопротеина из грамотрицательной бактерии Alcaligenes sp., штамм d2 // Микробиология. 1998. Т.67. № 1. С.12-18.
- Мартынкина Л.П., Милько Е.С. Ультраструктурные особенности диссоциантов Rhodococcus rubropertinctus и Streptococcus lactis // Микробиология. 1991. Т. 60. № 2. С.334-338.
- Могильная О.А., Милько Е.С., Медведева С.Е. Сравнительное электронно-микроскопическое изучение колонии и клеток диссоциантов родококка // Прикл. Биохим. Микробиол. 1994. Т.30. № 6. С.877-882.
- Будрене Е.О. Образование пространственно упорядоченных структур в колониях подвижных бактерий на агаре // Докл. АН СССР. 1985. Т.283. № 2. С.470-473.
- Шапиро Дж.А. Бактерии как многоклеточные организмы //В мире науки. 1988. № 8. С.46-54.
- Shapiro J.A., Trubatch D. Sequential events in bacterial colony morphogenesis // Physica D. 1991. V.49. N 1-2. P.214-223.
- Shapiro J.A. Differential action and differential expression of DNA polymerase I during Escherichia coli colony development // J. Bacteriol. 1992. V.174. N.22. P. 7262-7272.
- Harshey R.M. Bees aren’t the only ones: swarming in Gram-negative bacteria // Mol. Microbiol. 1994. V.16. N. 3. P.389-394.
- Rauprich O., Matsushita M., Weijer C.J., Siegert F., Esipor S.E., Shapiro J.A. Periodic phenomena in Proteus mirabilis swarm colony development.// J. Bacteriol. 1996. V.178. N.22. P.6525-6538.
- Eberl L., Winson M.K., Sternberg C., Stewart G.S.A.B., Christiansen G., Chabra S.R., Bycroft B.W., Williams P., Molin S., Givskov M. Involvement of N-acyl-L-homoserine lactone autoinducers in control of multicellular behavior of Serratia liquefaciens // Mol. Microbiol. 1996. V.20. P.127-136.
- Stahl S.J., Stewart K.R., Williams F.D. Extracellular slime associated with Proteus mirabilis during swarming // J. Bacteriol. 1983. V.154. P.930-937.
- Gygi D., Rahmen M.M., Lai H.-C., Carlson R., Guard-Petter J., Hughes C. A cell surface polysaccharide that facilitates rapid population migration by differentiated swarm cells of Proteus mirabilis // Mol. Microbiol. 1995. V.17. P.1167-1175.
- Matsuyama T., Kaneda K., Nakagawa Y., Isa K., Hara-Hotta H., Yano I. A novel extracellular cyclic lipopeptide which promotes flagellum-dependent and –independent spreading growth of Serratia marcescens // J. Bacteriol. 1992. V.174. P. 1769-1776.
- Бабский В.Г. Явление самоорганизации у бактерий на клеточном и популяционном уровнях // Нелинейные волны. Динамика и эволюция. 1989. С.299-303.
- Розен В.Б. Основы эндокринологии. М. Изд-во МГУ. 1994.
- Сафронова И.Ю., Ботвинко И.В. Межклеточный матрикс Bacillus subtilis 271: полимерный состав и функции // Микробиология. 1998. Т.67. № 1. С.55-60.
- Павлова И.Б., Куликовский А.В., Ботвинко И.В., Джентемирова К.М., Дроздова Т.И. Электронно-микроскопическое исследование развития бактерий в колониях. Морфология колоний бактерий // Журн. Микробиол. Эпидемиол. Иммунобиол. 1990. № 12. С.15-20.
- Павлова И.Б., Куликовский А.В., Ботвинко И.В., Джентемирова К.М., Дроздова Т.И. Электронно-микроскопическое исследование развития бактерий в колониях. Гетероморфный рост бактерий в процессе естественного развития популяции // Журн. Микробиол. Эпидемиол. Иммунобиол. 1990. № 12. С.12-15.
- Феофилова Е.П. Трегалоза, стресс и анабиоз // Микробиология.1992. Т.61. № 5. С.739-753.
- Новик Г.И., Высоцкий В.В. Архитектоника популяций бифидобактерий: субмикроскопический аспект когезии клеток Bifidobacterium adolescentis и Bifidobacterium bifidum // Микробиология. 1995. Т. 64. № 2. С.222-227.
- Павлова И.Б. Морфология колоний бактерий в процессе развития в среде обитания (электронно-микроскопическое исследование) Тезисы докладов конференции Московской государственной академии ветеринарии, медицины и бактериологии им. К.И. Скрябина. М.: МГАВМиБ. 1993. Т.3.