Svärmande rörlighet

Pseudomonas aeruginosa uppvisar svärmande motilitet

Bakterier av arten Bacillus subtilis inokulerades i mitten av en skål med gelosinnehållande näringsämnen. Bakterierna börjar massmigrera utåt cirka tolv timmar efter ympningen och bildar dendriter som når skålens gräns (diameter 90 mm) inom några timmar. Två dagar efter ympningen har antalet bakterier ökat så mycket att de sprider ljuset avsevärt och ser vita ut. Den här bilden togs mot en ljuskälla för att göra dendriterna (vita grenade strukturer) tydligt framträdande.

Svärmande motilitet är en snabb (2–10 μm/s) och koordinerad translokation av en bakteriepopulation över fasta eller halvfasta ytor, och är ett exempel på bakteriell multicellularitet och svärmbeteende . Svärmande motilitet rapporterades först av Jorgen Henrichsen och har mestadels studerats i släktet Serratia , Salmonella , Aeromonas , Bacillus , Yersinia , Pseudomonas , Proteus , Vibrio och Escherichia .

Detta multicellulära beteende har mestadels observerats under kontrollerade laboratorieförhållanden och bygger på två kritiska element: 1) näringssammansättningen och 2) viskositeten hos odlingsmediet (dvs. % agar). En speciell egenskap hos denna typ av rörlighet är bildandet av dendritiska fraktalliknande mönster som bildas av migrerande svärmar som rör sig bort från en initial plats. Även om majoriteten av arterna kan producera rankor när de svärmar, bildar vissa arter som Proteus mirabilis koncentriska cirklar istället för dendritiska mönster.

Biosurfactant, kvorumavkänning och svärmande

Hos vissa arter kräver svärmande motilitet att egenproduktion av biosurfaktant sker. Syntes av bioytaktiva ämnen är vanligtvis under kontroll av ett intercellulärt kommunikationssystem som kallas kvorumavkänning . Biosurfaktantmolekyler tros agera genom att sänka ytspänningen och på så sätt tillåta bakterier att röra sig över en yta.

Cellulär differentiering

Svärmande bakterier genomgår morfologisk differentiering som skiljer dem från deras planktoniska tillstånd. Celler lokaliserade vid migrationsfronten är typiskt hyperelongerade, hyperflagellerade och grupperade i flercelliga flottstrukturer.

Ekologisk betydelse

Den grundläggande rollen för svärmande motilitet är fortfarande okänd. Det har dock observerats att aktiva svärmande bakterier av Salmonella typhimurium visar en förhöjd resistens mot vissa antibiotika jämfört med odifferentierade celler.

Se även

• Bakteriell motilitet