Vnímání světla je u mikroorganismů patrně mnohem běžnější dovedností, než tvrdí dosavadní učebnice biologie.
Mezi mikrobiology je bakterie Brucella abortus už více než sto let „známá firma“. Způsobuje potraty u domácích zvířat, případně horečnaté onemocnění u člověka, a tak si vysloužila dost pozornosti. Přesto v sobě skrývala překvapení.
Skupina mikrobiologů z univerzity v Santa Cruz totiž zjistila, že tato bakterie má „slabost“ pro modré světlo, a jak tato její záliba ovlivňuje její životní funkce. Navíc také stejný tým pod vedením Roberta Bogomolniho zjistil, že Brucella k vnímání světla používá mechanismus široce rozšířený mezi dalšími mikroorganismy. Vnímání světla tedy není patrně v mikrosvětě nic výjimečného.
Zjištění, „které otevřelo celý vesmír“ nových výzkumných možností, jak se vyjádřil mikrobiolog John Kennis z Vrije University v Amsterdamu pro časopis The Scientist, objasňuje funkci molekul, které byly v buňkách objeveny v minulém desetiletí.
Tyto tzv. LOV domény jsou součástí vnitrobuněčného soustrojí nejen u bakterií. Poprvé je vědci popsali u rostlin. I díky nim se rostliny mohou otáčet za Sluncem a vnímají, jak je dlouhý den.
Od té doby se podařilo geny vytvářející LOV domény objevit u více než stovky bakteriálních druhů. Ale řada z nich ani neprovádí fotosyntézu, ani o nich není známo, že by reagovaly na světlo, takže funkce LOV domén zůstávala nejasná.
Čím víc světla, tím víc zlobí
Až Bogomolni s kolegy v časopise Science ukázali, jak nečekané mohou reakce bakterií na světlo být. Brucella mé své LOV domény spjaté s částí buněčného mechanismu, který mění jejich schopnost vyvolávat infekci (tzv. virulence).
Na světle pěstovaná bakterie byla desetkrát virulentnější než stejná bakterie pěstovaná ve tmě. Stejnou měrou méně nebezpečná byla i bakterie, kterou vědci připravili o gen vytvářející LOV domény a pak ji pěstovali na světle.
Autoři Brucellu podezírají, že na vyšší rychlostní stupeň přeřadí jen v případě nouze. V těle hostitele postupuje šetrněji, patrně aby nezemřel příliš rychle. Jakmile se dostane z jeho těla (při potratu plodu, který nákaza vyvolává u březích samic), Brucella se začne rychle množit, aby zvýšila svou naději na rozšíření do těla dalšího hostitele.
Ale škála možností využití „vidění“ pomocí LOV domén je veliká. „Tyto receptory mohou ovlivňovat řadu buněčných pochodů,“ řekl časopisu The Scientist Sean Crosson z univerzity v Chicagu, který se na výzkumu podílel. „Zatím jsme patrně objevili jen špičku ledovce.“
