Группа американских микробиологов смогла отследить процесс генетической трансформации — поглощения бактерией чужой ДНК для приобретения новых признаков. Ученые использовали обычный микроскоп и новый метод наблюдения.

Напомним, что передача новых признаков среди бактерий происходит не только вертикально, от родителей к потомству, но и горизонтальным переносом — между клетками в популяции.

Известно, что это происходит из-за генетической трансформации, когда клетка поглощает свободные цепочки ДНК из внешней среды и встраивает их в собственный геном.

В новом исследовании ученые доказали, что так может передаваться и устойчивость к антибиотикам. Микробиологи смогли увидеть этот процесс напрямую, о чем рассказали в статье журнала Nature Microbiology.

В каждый момент лишь незначительная часть популяции бактерий способна к «восприятию» чужой ДНК, однако эти компетентные клетки играют важнейшую роль в выживании, — рассказали авторы работы.

Ученые пояснили, что в такие моменты оболочки бактерий становятся очень тонкими и проницаемыми. Для поглощения ДНК бактерии используют пили — небольшие выросты на поверхности оболочки.

В своем исследовании микробиологи вырабатывали такое состояние компетентности у холерных вибрионов. Чтобы отследить весь процесс ученые использовали набор флуоресцентных красителей, которые раскрасили клетки, пили и ДНК.

Ученые наблюдали за разноцветными элементами и смогли рассказать, как именно происходит их взаимодействие. Оказалось, что миниатюрные пили выходят из поры в клеточной стенке, захватывают ДНК и втягиваются обратно.

Это как шитье ниткой. Ширина отверстия во внешней оболочке почти равна спирали ДНК, сложенной вдвое. Если бы не пили, шансы на то, что ДНК, протолкнувшись в клетку, пройдет под нужным углом, практически нулевые, — объяснили авторы исследования.