Tödliche Bakterien zu Opfern und kooperieren


Die Zusammenarbeit ist so durchdringend menschlich, dass Ausdrücke davon sein kann
in allen Gruppen von Personen, unabhängig von Kultur oder Alter gesehen. Von
Kinder an Kapitalgesellschaften auf ganze Nationen, spielen einige schöner als
andere. Aber kooperativ und unkooperative Verhalten ist nicht eindeutig
menschlichen. Das Überleben vieler anderen Organismen, wie Bakterien,
Manchmal hängt von einzelnen Mitglieder zusammen.

Eine extreme Ausdruck der Zusammenarbeit ist, wenn einige Mitglieder einer Population, die sich für das wohl der vielen Opfern.

Laut einem Artikel in der Zeitschrift Nature letzten Monat,
Diese Art von "selbstzerstörerisch" Zusammenarbeit ist unerlässlich für die
Infektion-Zyklus von der Erreger Salmonella Typhimurium, wodurch
Salmonellen, die am häufigsten gemeldete Lebensmittelinfektionen Krankheit in der
USA. Ein Ausbruch von Salmonellen aufgetreten ist genau das
Sommer, wenn mehr als 1.400 Menschen überall in den Vereinigten Staaten
erlitt Durchfall, Fieber und Bauchkrämpfe nach dem Essen Jalapeño Paprika aus Mexiko.

Salmonellen beginnt oft, wenn jemand eine Rohkost kontaminiert isst
mit den Bakterien – vielleicht so wenig wie hundert einzelne Zellen. Für
die Infektion zu "nehmen", dieses kleine Erstbefüllung muss den Darm besiedeln.
Bereits gefüllt mit konkurrierenden Mikroben, der menschliche Verdauungstrakt ist ein
sehr unfreundlicher Ort für eindringenden Bakterien. Wenn sie es irgendwie schaffen
out-die vorhandenen Mikroben zu konkurrieren, haben sie noch die zerstörerischen
Kräfte des menschlichen Immunsystems zu kämpfen.

Die neue Forschung schlägt vor, dass Salmonella-Bakterien dank überleben
eine genetisch codierte kooperative Strategie. Die Bakterien in den
kleine ursprüngliche Population genetisch identisch sind, aber dennoch
zwei Gruppen entstehen. Aufbau einer Infektion erfordert die koordinierte
Aktion zwischen den beiden Gruppen – eine, Kamikaze, das wartet
in den Startlöchern, um die anschließende Zerstörung nutzen.

Blick auf Salmonella-Infektionen bei Mäusen, führte ein Team von Wissenschaftlern
von Martin Ackermann und Wolf-Dietrich Hardt der ETH Zürich
Der Schweiz Michael Doebeli von der University of British Columbia
modelliert das kooperative Verhalten der beiden Gruppen von Bakterien, die mit einem
Variation von dem, was ist bekannt als das öffentliche Güter-Spiel. Dies ist ein klassisches
Problem in der Spieltheorie, die Ökonomen zu verwenden, um die Ergebnisse zu modellieren eine
Verhandlungen.

Das öffentliche Güter-Spiel ist wie ein Glücksspiel Übung ohne Karten.
Die Teilnehmer haben eine bestimmte Anzahl von Token, die sie heimlich kann
Dazu tragen Sie bei, einen gemeinsamen Topf. Am Ende des Spiels erhalten alle Spieler
halten Sie was auch immer sie mit Plus begannen Token und eine sogar Split von der
gemeinsamen Topf. Game Theory besagt, dass die beste Strategie für das gesamte
Gruppe ist für jeden Spieler, ihre Chips in den Pot, drehen zu werfen
Sie in öffentlicher Güter und teilen sie gleichermaßen.

Salmonellen spielt eine gefährliche Variante des Spiels für öffentliche Güter in
den menschlichen Darm. Bestimmte bakterielle Spieler beitragen nichts zu
alle. Andere sind selbstzerstörerisch, werfen alle ihre Chips und dann
nehmen sich selbst aus dem Spiel. Am Ende, die Bakterien, die
nichts beitragen sind links, um diese Beute zurückgelassen zu teilen.

Wie sich das biologisch spielt ist, dass nach die Bakterien teilen
in zwei Gruppen im Darm, eine Gruppe im Wesentlichen nichts tut und
in den Darm Hohlraum bleibt, während die andere Gruppe dringt in die
Zellen, die entlang den Darm. Die zweite Gruppe ist zum Scheitern verurteilt. Invasion der
Darmzellen berührt sich eine massive Immunreaktion, dass diese Bakterien
kann nicht überleben. Sie hinzufügen letztlich jedoch die gemeinsamen Güter,
Da ihre Selbstzerstörung auch massive Entzündungen im Inneren bewirkt
der Darm, der viele der vorhandenen Mikroben es auslöscht.

Mit ihren Konkurrenten gegangen können die verbleibenden Bakterien zu einer weit verbreiteten Infektion vermehren.

Der neugierige Teil des ganzen ist, dass beide Gruppen der Bakterien sind
genetisch identisch, obwohl einige von ihnen in Richtung selbst angetrieben werden
Zerstörung. Der Unterschied entsteht nicht durch genetische Unterschiede
aber wegen die Wissenschaftler nennen "phänotypische Rauschen" – zufällige
Sortiment von Proteinen und anderen molekularen Prozesse, die während auftreten
Zellteilung. Die Bakterien haben die Gene das Laufwerk der
Selbstzerstörerisches Verhalten, aber nicht alle von ihnen zum Ausdruck bringen diese Gene.

Dies ist eine elegante Adaption, sagt Ackermann, und es macht Sinn.
Wenn die beiden Gruppen von Bakterien nicht genetisch identisch sind, wurden die
selbstzerstörerische Form würde schnell abgewischt werden. Stattdessen, wenn einige
Prozentsatz der Bevölkerung ist so programmiert, nach dem Zufallsprinzip zusammen beginnen
selbstzerstörerisch, dann wird die Bevölkerung als Ganzes überleben (und
Wer essen schlecht Jalapeños werden den Preis zahlen).

  • Salmonellen knifflige Angriffsplan enthüllt
  • Wissenschaftler untersuchen 100 Billionen Mikroben im menschlichen Fäkalien
  • Macht Waschen von Obst und Gemüse ihnen sicher?

In Science News Service wird unterstützt durch das American Institute of Physics.

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