Mikrobien välisen viestinnän tuntemus auttaa kehittämään uusia lääkkeitä antibiooteille vastustuskykyisiä bakteereja vastaan. Lisääntyvää tietoa voidaan hyödyntää myös tulevaisuuden biotietokoneiden rakentamisessa.
Aalto-yliopiston tutkijat ovat onnistuneet selvittämään, millaisia ”kieliä” bakteerit hyödyntävät keskinäisessä kommunikaatiossaan.
Tutkijat analysoivat noin 170 tunnettua bakteerien viestintämenetelmää yhdistämällä koneoppimisen ja laboratoriokokeet.
Näin he saivat käsityksen eri kommunikointitapojen yhtäläisyyksistä ja eroista. Tietoa voidaan käyttää sekä haitallisten bakteerien häiritsemiseen että hyödyllisten ”bakteerilogiikkapiirien” rakentamiseen.
Tutkimuksen tulokset julkaisi Angewandte Chemie -lehden kansainvälinen versio.
Tuore tutkimus pohjaa ryhmän aiempaan hankkeeseen, jossa selvisi, että bakteerien viestinnän häiritseminen on tehokas tapa torjua moniresistenttejä bakteereja.
Bakteerit kommunikoivat ja ohjailevat infektiota pienillä molekyyleilla. Ryhmä osoitti, että molekyyleihin vaikuttaminen paitsi vähensi tulehdusta teki myös bakteereista alttiimpia antibiooteille.
Bakteerien kielet jakaantuvat ryhmiin, kuten ihmiskieletkin
Tuoreessa tutkimuksessaan Aallon tutkijat jaottelivat bakteerit ryhmiin niiden viestintämolekyylien rakenteen perusteella.
Sen jälkeen he osoittivat kokeellisesti, että bakteerit ymmärtävät hieman samaan ryhmään kuuluvien kieltä.
”Teimme bakteereille ikään kuin ’kielikokeen’ ja havaitsimme, että bakteerit, jotka käyttävät samankaltaisia kommunikointitapoja, voivat ymmärtää toisiaan aivan kuten hollantilainen voi ymmärtää saksaa”, kuvailee tutkimusta johtanut tohtorikoulutettava Christopher Jonkergouw.
Hyvin erilaisia viestimiskeinoja käyttävät bakteerit eivät sen sijaan ymmärtäneet toisiaan lainkaan.
”Aivan kuten suomea, hollantia ja arabiaa puhuvien ihmisten välinen keskustelu ei etenisi kovinkaan pitkälle.”
Tutkijat myös osoittivat voivansa arvioida tarkasti kommunikointitapojen yhteyksiä ja ennustaa, ymmärtävätkö bakteerit toisiaan. Havainnot ovat erittäin arvokkaita, kun ryhmä jatkokehittää uutta hoitomenetelmää.
(Kuva Ekaterina Osmekhina/Aalto-yliopisto) Mikrobien välinen kommunikaatio heijastuu myös bioteknologiaan. Sitä voidaan hyödyntää esimerkiksi bakteerien mikroprosessoreissa.
