Niewidzialni szefowie

Na przykład Wolbachia manipuluje życiem płciowym swoich gospodarzy. Gdy samice kruszynka, owada błonkoskrzydłego, są zarażone tą bakterią, rozmnażają się tylko poprzez dzieworództwo. Po podaniu im antybiotyków z jaj znowu zaczynają się wylęgać samce i pojawia się rozmnażanie płciowe. Ponieważ Wolbachia może przejść do następnego pokolenia gospodarzy tylko w komórce jajowej, samice są jej biletem do przyszłości. Wykształciła zatem wiele sposobów na wyrolowanie samców. U motyla Hypolimnas bolina zabija męskie embriony, a u stonogi murowej zakłóca produkcję męskich hormonów i przekształca samce w samice.

Bakterie mogą też skalować układ odpornościowy. Gdy wraz z mlekiem matki do przewodu pokarmowego niemowlęcia trafiają oligosacharydy, dominuje tam gatunek Bifidobacterium longum infantis. Rozkłada on oligosacharydy do krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, którymi żywią się komórki układu pokarmowego dziecka. Poprzez bezpośredni kontakt B. infantis nakłania te komórki do produkcji klejących się protein, które uszczelniają szpary pomiędzy nimi, oraz przeciwzapalnych cząstek kalibrujących układ odpornościowy. Jeśli B. infantis dostanie laktozę, przetrwa, lecz nie nawiąże żadnego dialogu z komórkami niemowlęcia. Co ważne, mleko ludzkie ma pięć razy więcej rodzajów oligosacharydów niż krowie i w dodatku jest ich w nim kilkaset razy więcej. Odkryto też, że w krajach rozwijających się B. infantis występuje u 60–90% niemowląt, a w rozwiniętych – jedynie u 30–40%.

Czy bakterie mogą obdarowywać nas swoimi genami? Owszem. Do genomu bakterii żyjących w ludzkim układzie pokarmowym – Bacteroides plebeius – trafił gen z morskiego organizmu o nazwie Zobellia, umożliwiający rozłożenie węglowodanów obecnych w wodorostach. Bakteryjny gen ma również żerujący na ponad 1100 gatunkach roślin znany ogrodnikom przędziorek chmielowiec. Wiele z nich w razie naruszenia tkanek wydziela cyjanowodór, wyjątkowo toksyczną substancję, stosowaną w nazistowskich obozach zagłady (cyklon B). Przędziorek jest na nią nieczuły, bo pochodzący z bakterii enzym rozkłada ją do nieszkodliwego związku.

***

Więcej na ten temat w książce Eda Yonga „Mikrobiom. Najmniejsze organizmy, które rządzą światem”, Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków 2018.