Khả năng 'đàm thoại' của vi khuẩn

Chúng ta vẫn nhầm tưởng chỉ ở loài người và một số động vật tiến hoá trong tự nhiên mới có thể tồn tại khả năng giao tiếp, đàm thoại lẫn nhau. Trên thực tế, các loài động vật đều có khả năng giao tiếp, truyền đạt thông tin cho nhau, dưới các hình thức khác nhau từ đơn giản đến phức tạp. Những nghiên cứu mới đây nhất của các nhà sinh vật học thuộc trường đại học Princeton - Mỹ vừa tình cờ phát hiện ra khả năng "đàm thoại " giữa các vi khuẩn. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khả năng “đàm thoại” của vi khuẩn Khả năng “đàm thoại” của vi khuẩnChúng ta vẫn nhầm tưởng chỉ ở loài người và một số động vậttiến hoá trong tự nhiên mới có thể tồn tại khả năng giao tiếp,đàm thoại lẫn nhau. Trên thực tế, các loài động vật đều có khảnăng giao tiếp, truyền đạt thông tin cho nhau, dưới các hìnhthức khác nhau từ đơn giản đến phức tạp. Những nghiên cứumới đây nhất của các nhà sinh vật học thuộc trường đại họcPrinceton - Mỹ vừa tình cờ phát hiện ra khả năng đàm thoại giữa các vi khuẩn.Từ phát hiện cho tới lý giải khoa học về bản chất sự giao tiếpgiữa vi khuẩnTác giả của phát hiện này là nhà sinh vật học Bonnie Bassler -trường đại học Princeton. Bà đã khám phá ra sự trao đổi thông tincủa vi khuẩn, đó không phải là giao tiếp ngôn ngữ lời nói, hay cửchỉ mà thông qua các giao tiếp hoá học. Trong thí nghiệm củamình, bà đặt các vi khuẩn sống lấy từ biển có khả năng phát quangsinh học vào một đĩa thí nghiệm. Sau đó bà tiến hành quan sát vàtheo dõi cuộc giao tiếp giữa các vi khuẩn. Điều đáng ngạc nhiên đãxảy ra. Các tế bào đơn thể đang bắt đầu tiến hành một cuộc giaotiếp vòng tròn. Mỗi một lần giao tiếp giữa các tế bào diễn ra rấtnhanh và lần lượt trước khi chúng đồng loạt tấn công và gây bệnhcho vật chủ.Tiến sĩ Bassler cho biết: các con vi khuẩn đơn lẻ là quá nhỏ để gâyra các tác động đến môi trường hay vật chủ. Chỉ khi chúng đồngloạt tấn công và tấn công với số lượng lớn, chúng mới có thể khiếncơ thể chúng ta bị bệnh. Ví dụ vi khuẩn gây bệnh tả luôn có trongcơ thể con người. Tuy nhiên, chỉ khi số lượng khuẩn gây bệnh tănglên một cách đột biến, và giữa chúng có sự trao đổi lẫn nhau thì sựtấn công đồng loạt và tạo ra chất độc gây bệnh tả cho con ngườimới bắt đầu diễn ra.Bản chất của sự giao tiếp giữa các vi khuẩn là một quá trình truyềntải hoá chất. Vi khuẩn sử dụng ngôn ngữ hoá học để giao tiếp lẫnnhau. Khi đó, chúng sản sinh ra những phân tử rất nhỏ có vai tròlàm phương tiện trung gian để kết nối với các vi khuẩn khác. Khinhững thông tin được trao đổi lẫn nhau giữa một lượng lớn các vikhuẩn, các vi khuẩn bắt đầu nhận ra đó là những đồng minh củachúng. Và như được được truyền cảm giác hay được kích thích bởisố lượng đồng minh, các tế bào này sẽ đồng loạt tấn công hệ miễndịch của cơ thể để gây bệnh.Tiến sĩ Bassler cũng cho biết: bản chất của quá trình này là sựtruyền tải thông tin lưu trữ trong các dòng hoá chất giữa các vikhuẩn. Thông tin mà chúng truyền lẫn nhau là dạng thông tin kháđơn giản, nó giống như là những tín hiệu hoá học cho biết sự cómặt của các đồng minh. Quá trình này cũng tương tự như việctrao đổi thông tin giữa các tế bào sống trong cơ thể của chúng ta.Quá trình trao đổi thông tin hay hoá chất giữa các tế bào trong mộtcơ thể sống có thể được thấy rõ trong trường hợp phát quang củaloài mực ống Hawaiian. Loài mực ống chuyên săn mồi vào banđêm này có khả năng phát sáng khắp cơ thể. ánh sáng mà chúngphát ra được tạo nên không chỉ bởi chất lỏng trong cơ thể, mà còndo một lượng lớn các vi sinh vật phát quang có tên gọi vibriofischeri có trong dịch chất lỏng trong cơ thể chúng. Bản thân các visinh vật V.fischeri có thể tự phát quang, song khi đơn độc phátquang, ánh sáng chúng phát ra rất yếu ớt. Tuy nhiên, khi có sự traođổi giữa các vi sinh vật với nhau, theo cách đó chúng có thể đồngthời sản sinh ra một lượng lớn các phân tử tạo ánh sáng và khiếncho sự phát sáng diễn ra với cường độ mạnh hơn rất nhiều so vớikhi chúng chỉ độc lập một mình. Các phân tử phát sáng liên tụchoạt động trong ngày. Quá trình trao đổi thông tin giữa các vi sinhvật cũng liên tục diễn ra, song chỉ vào ban đêm, số lượng các visinh vật phát sáng tập trung đạt tới số lượng lớn nhất và tạo ra ánhsáng ở mức cực đại.Trong trường hợp của các khuẩn gây độc chẳng hạn như: phẩykhuẩn gây bệnh tả. Các khuẩn này chỉ bắt đầu gây độc được chovật chủ khi dòng hoá chất chứa thông tin được truyền qua lại giữacác vi khuẩn. Loại thuốc có tác dụng chữa trị bệnh tả là loại thuốccó tác dụng ngăn chặn quá trình sản sinh các hoá chất mang thôngtin và quá trình trao đổi thông tin giữa các vi khuẩn. Nhờ đó, thôngtin không được chuyển qua lại, các vi khuẩn không thể nhận biếtđược thời điểm khi nào số lượng của chúng tập hợp đông đủ đểđồng loạt tấn công con người. Nói cách khác, loại thuốc trị bệnh tảlà loại hoá chất giúp ngăn chặn sự trao đổi thông tin hay tiếp nhậnthông tin giữa các vi khuẩn.Những triển vọng ứng dụng trong y họcCác nhà khoa học khẳng định: phát hiện về các cuộc trao đổi thôngtin giữa các vi khuẩn chính là một thành tựu quan trọng. Nó giúpmở ra hướng ứng dụng mới trong điều trị các bệnh liên quan đến vikhuẩn và các vi sinh vật. Đối với các loại khuẩn có lợi cho sứckhoẻ, chẳng hạn như các vi khuẩn thúc đẩy quá trình tiêu hoá trongđường ruột, việc tạo liên kết thông tin cho các vi khuẩn sẽ giúp cácvi khuẩn này hoạt động tốt hơn, mang lại hiệu quả cho quá trìnhtiêu hoá và tăng cường sức khoẻ đ ...