Подавляющее большинство бактерий эгоисты, однако среди них есть социальные виды, которые эффективнее действуют тогда, когда объединяются в группы. В частности, ученых из Университета Вайоминга заинтересовала Myxococcus xanthus, у которой еще в 2017-м был найден генетический «переключатель» группового поведения. Ученые внесли в него мутацию, чтобы проверить – как поведет себя организм-рой, если сможет только собираться, но не распадаться на отдельные особи.
Когда пара бактерий Myxococcus xanthus соединяется, они получают возможность обмениваться питательными веществами и управляющими белками. Группы бактерий объединяются, чтобы разово создать большое количество пищеварительных ферментов и быстро поглотить добычу. После этого они распадаются до следующего подходящего случая.
Механизм объединения основан на паре белков TraA и TraB, которые помогают отдельным бактериям распознавать друг друга. Обычно они образуют структуру в виде «паровозика», где «голова» и «хвост» меняются местами каждые 8 минут, и весь рой рыскает туда-сюда в поисках цели. Ученые внесли мутации в белок TraB, запустив сверхэкспрессию, что привело к тому, что передача сигналов замедлилась, а особи внутри роя перестали пытаться разделиться.
Ученые подчеркивают, что не собирались менять поведение бактерий, но вышло ровно наоборот – новые соединения стали закручиваться в вихри, привлекая все больше и больше новых особей. Этот эффект был получен при моделировании, а потом и подтвержден экспериментально. После окраски образцов бактериальной культуры перед учеными предстала картина, напоминающая полотно «Звездная ночь» Ван Гога. Вот так всего одна мутация превратила эффективного стайного хищника в настоящего художника.