Bakteret kundrejt antibiotikëve: një eksperiment vizual

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-16 16:16

Çfarë është "evolucioni"? Para së gjithash, ky është një zhvillim natyror, i shoqëruar me një ndryshim në përbërjen gjenetike dhe përshtatje me mjedisin. Me fjalë të tjera, organizmat gradualisht ndryshojnë në mënyrë që të mbijetojnë në mjedise të vështira.

Dhe tani nuk po flasim vetëm për kafshët, por edhe për bakteret që na rrethojnë. Shkencëtarët nga Shkolla Mjekësore e Harvardit kanë filmuar një video të mahnitshme që na tregon evolucionin e baktereve E. coli. Ju ftojmë ta shikoni.

Thelbi i eksperimentit ishte si më poshtë: për të demonstruar se si bakteret përshtaten me kushtet e vështira mjedisore për mbijetesën e tyre. Për këtë u krijua një enë Petri gjigante drejtkëndëshe me përmasa 60 x 120 centimetra. Tretësira ushqyese nuk ishte uniforme. Tasi ndahej në 9 seksione drejtkëndëshe. Dy seksionet e jashtme përmbanin një zgjidhje normale ushqyese në të cilën bakteret mund të shumohen lirshëm. Por në çdo seksion pasues, u shtuan antibiotikë dhe sa më afër seksionit në mes të tasit, aq më i lartë ishte përqendrimi i antibiotikëve.

Kështu, sapo bakteret arritën në kufirin me seksionin tjetër, ata nuk kishin zgjidhje tjetër veçse të evoluonin për t'i bërë ballë kërcënimit për jetën e tyre. Llojet e reja të baktereve rezistente ndaj antibiotikëve vazhduan të shumohen më tej, dhe kështu seksion pas seksioni, kolonitë e vjetra vdiqën dhe ato të reja vazhduan të lëviznin ngadalë por me siguri drejt qendrës fitimtare të gjellës Petri. Sigurisht, në video do të shihni një regjistrim shumëfish të përshpejtuar të këtij procesi, sepse i gjithë eksperimenti shkencëtarëve të Harvardit iu deshën 11 ditë.

Eksperimenti nuk ka vetëm vlerë shkencore por edhe edukative. Hapësira e madhe e arenës MEGA lejon vëzhgimin vizual të mutacioneve dhe përzgjedhjes natyrore gjatë përhapjes së pjesës së përparme të popullatës bakteriale.

Ndërsa rezistenca ndaj antibiotikëve vazhdon të rritet, në popullatën bakteriale shfaqen linja të shumta paralele evolucionare, të cilat ndryshojnë në fenotip dhe gjenotip.

Duke studiuar bakteret në ballë dhe në pjesën e përparme të popullatës bakteriale, shkencëtarët kanë zbuluar disa gjëra interesante. Doli se evolucioni nuk është gjithmonë i shtyrë përpara nga bakteret që janë më rezistente ndaj antibiotikëve. Mjaft e çuditshme, ndonjëherë linjat më rezistente ngecin pas baktereve më të ndjeshme. Me sa duket, kjo është për shkak të mutacioneve "të parakohshme", kur disa baktere janë gati të mbijetojnë në një përqendrim më të lartë të antibiotikut, i cili do të shfaqet në të ardhmen, por ende nuk është shfaqur. Në një situatë të tillë, bakteret potencialisht më të përshtatura ua lënë vendin paraardhësve të tyre, të cilët janë përshtatur pikërisht me përqendrimin aktual që ekziston në këtë moment.

Për të testuar këtë teori, shkencëtarët morën mostra të kolonive të izoluara të baktereve me mutacione "të parakohshme" dhe i vendosën ato me forcë përpara pjesës së përparme. Siç pritej, ata mbijetuan në kushte në të cilat fronti kryesor bakterial nuk mund të mbijetonte.

Shkencëtarët zbuluan gjithashtu se përshtatja më e mirë ndaj një efekti të dobët antibiotik më vonë përshpejton përshtatjen ndaj përqendrimeve më të larta (foto më poshtë). Gjithçka është si njerëzit që janë më në gjendje të përshtaten me kushtet e përkeqësuara të jetesës nëse ndryshimet ndodhin gradualisht dhe në mënyrë të padukshme.