Kutatók kibogozták a baktériumok nyelvei közti kapcsolatot

Ha jobban megértjük a bakteriális nyelveket, jobban tudjuk kontrollálni és koordinálni a baktériumok viselkedését.

Gépi tanulással és laborkísérletekkel az Aaltoi Egyetem kutatói bepillantottak a baktériumok által kommunikációra használt különböző nyelvekbe. Ha megtudjuk, hogy kommunikálnak a baktériumok, – s mikor nem tudnak kommunikálni - segít kezelni a drog-rezisztens baktériumokat és a bioszámítógépes eszközök fejlesztését. - írja a phys.org.

A tanulmány egy korábbi projektre alapozott, melyben a kutatók megmutatták, hogy a bakteriális kommunikáció megszakítása hatékony mód a multidrog-rezisztens baktériumok elleni harcban. A baktériumok kis molekulákkal kommunikálnak egymással és ezekkel koordinálják a fertőzést, és a csapat bebizonyította, hogy

ha beavatkoznak a bakteriális kommunikációba úgy, hogy ezeket a molekulákat blokkolják, az csökkenti a gyulladást és a baktériumokat sérülékenyebbé teszi az antibiotikumokra.

Most a kutatók közelebbi pillantást vetettek a bakteriális kommunikációra. Gép tanulással és vizes-labor kísérletekkel megvizsgálták mind a körülbelül 170 ismert bakteriális nyelvet. Az elemzéssel megismerték a nyelvek közti hasonlóságokat és különbségeket, ami alkalmazható a káros baktériumok szétrombolására és a hasznos "bakteriális logikai áramkörök" építésére. A felfedezést a Német Kémiai Társaság Nemzetközi magazinjában (Angewandte Chemie International Edition) publikálták.

Az első lépés az volt, hogy gépi tanuló analízis csoportokba rendezte a nyelveket molekulájuk szerkezete alapján. Az eredményezett csoportok olyan nyelveket tartalmaztak, amik hasonlóbbak egymáshoz és és eltérőek más csoportokban lévő nyelvektől. Ez hasonlít az emberi nyelvekhez: például az angol, a francia, és a német egy nyelv csoportba tartoznak, míg az arab és a zsidó másik csoportba.

A következő lépés az volt, hogy a csapat kísérletileg megmutatta, hogy a baktériumok valahogy értik a rokon nyelveket.

A csapat bakteriális nyelv ellenőrzést végzett és azt találta, hogy a nagyon hasonló nyelveket használó baktériumok értik egymást, mint ahogy egy holland személy érthet némi németet. Vizsgálták a nagyon más nyelveket használó baktériumok közti kommunikációt is és azt találták, hogy egyáltalán nem értik egymást, épp ahogy az olyan emberek közti beszélgetés akik finnül, hollandul és arabul beszélnek, nem fog sokra jutni.

Ha jobban megértjük a bakteriális nyelveket, jobban tudjuk kontrollálni és koordinálni a baktériumok viselkedését. Forrás: https://phys.org/

A kutatók ezekkel az eszközökkel megmutatták, hogy pontosan meg tudjuk állapítani a bakteriális nyelvek közötti kapcsolatokat és előre tudjuk jelezni, hogy vajon értik-e? Ez értékes lesz a kezelésben, és a biotechnológiában is alkalmazni lehet - a bakteriális nyelvek használhatók arra, hogy koordinálják a feladatokat a bakteriális közösségek csoportjai között, vagy még a bakteriális mikroprocesszorokban is.

(Forrás: https://phys.org/)