Оказывается, у микробов есть рабочая память!

Биологи, изучающие коллективы бактерий или биопленки, обнаружили, что эти так называемые простые организмы обладают большой способностью к памяти. Результаты, опубликованные Cell Systems, помогут ученым создать стартовую площадку для того, чтобы однажды разработать базовые вычислительные системы с живыми организмами, такими как бактерии.

Исследователи обнаружили, что бактериальные клетки, стимулируемые светом, запоминают экспозицию через несколько часов после первоначального стимула. Исследователи смогли манипулировать процессом, чтобы сформировались паттерны памяти. Открытие обнаруживает удивительные параллели между низкоуровневыми одноклеточными организмами и сложными нейронами, которые обрабатывают память в человеческом мозге.

Даже несколько лет назад люди не думали, что бактериальные клетки и нейроны были чем-то похожим, потому что они такие разные клетки. Это открытие у бактерий дает ключи и возможность понять некоторые ключевые особенности мозга в более простой системе.

Гюрол Сюэль, Калифорнийский университет в Сан-Диего

После недавних открытий в лаборатории Süel, что бактерии используют ионные каналы для общения друг с другом, новые исследования показали, что бактерии могут также иметь возможность хранить информацию о своих прошлых состояниях. В новом исследовании ученые смогли кодировать сложные паттерны памяти в бактериальных биопленках с вызванными светом изменениями потенциала клеточной мембраны бактерий Bacillus subtilis. Они обнаружили, что оптические отпечатки сохранялись в течение нескольких часов после первоначального раздражителя, это приводило к прямому контролируемому изображению с разрешением в одну ячейку.

Исследователи использовали экспозицию света, чтобы произвести сложный рисунок (бывший логотип библиотеки Гейзеля Калифорнийского университета в Сан-Диего, разбросанный по области, немного меньшей толщины человеческого волоса), на сообщество биопленок, состоящее из сотен отдельных бактерий, которые помнили начальный световой стимул, похожий на то, как нейроны формируют память

Когда исследователи сделали раздражитель светом, оказалось, что некоторые бактерии запомнили и отреагировали на это определенным образом. К сожалению, визуализировать так работу нейронов и человеческой памяти на данный момент невозможно. Исследователи говорят, что способность кодировать память в бактериальных сообществах может позволить в будущем проводить биологические вычисления путем запечатления сложных пространственных паттернов памяти в биопленках.

Бактерии являются доминирующей формой жизни на этой планете. Возможность записывать память в бактериальную систему и делать это сложным образом — это одно из первых требований для выполнения вычислений с использованием бактериальных сообществ. Таким образом, может быть возможно запечатлеть синтетические цепи в бактериальных биопленках, активируя различные виды вычислений в отдельных областях биопленки. В целом наша работа вдохновит новые мембранные потенциальные подходы в синтетической биологии и обеспечит бактериальную парадигму для биологических систем, способных к памяти.

Гюрол Сюэль, Калифорнийский университет в Сан-Диего

До этого ученые показывали, как бактерии образуют колонии на языке человека. А российские исследователи научили микробы доставлять лекарства.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Древний кинжал нашли в Твери: ученые выяснили его возраст
Наука
Редкое астрономическое явление можно увидеть уже в эту пятницу
Космос
Ученые раскрыли, как появились невозможные черные дыры
Космос
Минпромторг закроет параллельный импорт ноутбуков и серверов HP и Fujitsu
Новости
При Трампе пошлины на азиатские солнечные панели выросли до рекордных 3521%
Новости
ИИ помог выиграть 36 млн в лотерею: можно ли это повторить
Новости
Зонд «Люси» сфотографировал астероид необычной формы
Космос
Крупнейшая структура во Вселенной больше и ближе к Земле, показывают гамма-всплески
Космос
Разработан метод для быстрого обнаружения ДНК в образце с помощью света вместо ПЦР
Наука
Huawei выпускает чип Ascend 910C в ответ на торговые ограничения для Nvidia
Новости
Создана упаковка для транспортировки и длительного хранения донорской крови
Наука
Теорию относительности Эйнштейна проверят на орбите Земли
Космос
«Фабрику» железного века по производству краски нашли в Израиле: она проработала 500 лет
Наука
В Японии испытали летающие молниеотводы: дроны, которые привлекают молнии
Новости
Шимпанзе впервые попали на видео во время «вечеринки» с алкоголем
Наука
В Госдуме хотят проверять владельцев российских сайтов через Госуслуги
Новости
Физики разработали кубиты с увеличенным временем жизни для квантовых устройств
Наука
Астрономы подтвердили открытие первой «одинокой» черной дыры
Космос
Создан металл, который не теряет прочности при самых экстремальных температурах
Наука
Сколько яиц и кулича можно съесть на Пасху: врачи назвали допустимую норму
Наука