Ny opdagelse: Bakterier bliver også ældre

Når bakterier deler sig, bliver én celle til to, som bliver til fire, der bliver til otte osv. Biologer har hidtil troet, at denne proces var evigt foryngende for bakterierne, men det modbeviser ny forskning fra University of California.

Forskerne bag undersøgelsen har indsamlet data fra to tidligere studier og fundet frem til, at bakteriens døtreceller modtager forskellige mængder af beskadigede celledele. Derfor bliver den ene dattercelle ældre, mens den anden bliver yngre.

Resultaterne er netop offentliggjort i det velansete videnskabelige tidsskrift Current Biology.

»Mange organismer ældes eller oplever en eller anden form for nedgang I funktionalitet med tiden. Forskere har hidtil ment, at bakterier ikke bliver ældre, hvilket også er, hvad der undervises i på universiteterne,« fortæller professor Lin Chao fra University of California til Videnskab.dk og fortsætter:

»Dogmet er nu ændret, og vi er nødt til at se anderledes på bakterierne. Vi har bekræftet, at aldring er universelt gældende for alle organismer og måske så gammelt som livet selv.«

Forhindrer, at skader ryger videre til næste generation

»Det giver meget fin mening,« kommenterer lektor Thomas Bjarnsholt fra Københavns Universitets Sundhedsvidenskabelige Fakultet, Institut for International Sundhed, Immunologi og Mikrobiologi, der selv forsker i bakteriernes biologi.

»Når bakterierne oversætter deres DNA, opstår der hele tiden skader på deres proteiner. Bakterierne kan så fordele skaderne ulige mellem dattercellerne, og derved undgå at videreføre dem til næste generation.«

»Det kan måske også forklare, hvordan evolution i bakterier forekommer, og hvordan differentiering i celler er opstået. Da dattercellerne jo ikke er ens, er det derfor muligt, at der opstår subpopulationer med forskellige egenskaber,« siger han.

Naturen har fulgt god cost/benefit-opskrift

Bakterier og andre organismer bliver ældre, fordi der opstår skader på deres proteiner m.m., som derfor langsomt mister funktionalitet.

Derfor stillede forskerne bag undersøgelsen sig selv spørgsmålet vedrørende encellede organismer som bakterier: Er det bedre at fordele beskadigede celledele ligeligt mellem dattercellerne, eller er det mere fordelagtigt at give størstedelen af det beskadigede materiale til den ene celle, mens den anden går fri?

Forskerne benyttede computermodeller, som udregnede den mest optimale måde, bakterier skal fordele deres beskadigede celledele. Her fandt de frem til, at det ud fra et evolutionært synspunkt er mere hensigtsmæssigt for bakterier at fordele de beskadigede celledele ulige.

Ud fra de to tidligere studier kunne forskerne se, at det også er den måde, naturen har indrettet sig på. Bakterierne følger dermed simpel investeringsøkonomi.

Bakterier følger logik for økonomi

Til sammenligning kan man se på en investering af én million kroner, for det er samme model, bakterierne følger.

Enten kan man investere alle pengene til otte procent i rente, eller man kan investere 500.000 til seks procent i rente og 500.000 til ti procent i rente. Efter et år vil begge investeringer give det samme, men efterfølgende vil udbyttet af millionen, der er fordelt på de to investeringer, samlet set stige mere i værdi end millionen, der er investeret til otte procent i rente (Se faktaboks).

På samme måde investerer bakterier mere i den ene dattercelle end i den anden og får dermed et større udbytte af celledelingen over tid.

»Over tid vil du få flere penge, hvis du deler dine investeringer. Det fandt bakterierne ud af gennem evolutionen for mange hundrede millioner år siden,« siger Lin Chao.

Billeder bekræfter teorien

Visuelt er det også tydeligt, at dattercellerne får forskellig mængde beskadigede celledele. Ved at filme colibakterier kunne forskerne se, at mikroberne voksede med forskellige vækstrater efter deling.

Opdagelsen indikerer, at den ene celle havde fået mere beskadiget cellemateriale end den anden.

Selvom celler deler sig præcis ned gennem midten i to symmetriske halvdele, betyder de nye resultater, at der inde i cellerne sker en deling af celledele, som foregår asymmetrisk.

Resultatet får forskerne til at konkludere, at der må være en hidtil ukendt underliggende transportmekanisme, som fordeler celledelene og sørger for, at den ene dattercelle bliver ældre, mens den anden får en foryngelseskur.

»Identifikationen af aldring og foryngelse i bakterier er uhyre interessant, og vi skal finde ud af, hvordan de underliggende mekanismer fungerer. Vi kan bruge denne nye viden til at studere aldring generelt, men også undersøge nye muligheder for, hvordan vi i fremtiden kan slå skadelige bakterier ihjel på en mere effektiv måde,« fortæller Lin Chao.