|
Распутывание отношений между бактериальными языками
|
|
|
|
Сочетание машинного обучения и лабораторных экспериментов позволило исследователям взглянуть на различные языки, которые используют бактерии для общения. Понимание того, как бактерии общаются, а когда они не могут, имеет значение для лечения устойчивых к лекарствам бактерий и разработки биокомпьютерных инструментов. Исследование основано на более раннем проекте, в котором исследователи показали, что нарушение бактериальной коммуникации является эффективным способом борьбы с бактериями с множественной лекарственной устойчивостью. Бактерии используют небольшие молекулы для связи друг с другом и координации инфекции, и команда показала, что вмешательство в бактериальную коммуникацию путем блокирования этих молекул уменьшает воспаление и делает бактерии более уязвимыми для антибиотиков.
|
|
|
Теперь исследователи более внимательно изучили языки, которые используют бактерии для общения. Команда использовала комбинацию машинного обучения и экспериментов в мокрой лаборатории, чтобы изучить все примерно 170 известных языков бактерий. Этот анализ дает понимание сходств и различий между языками, которые можно использовать как для уничтожения вредных бактерий, так и для построения полезных «бактериальных логических схем». Результаты опубликованы в журнале Angewandte Chemie International Edition. Первым шагом стал анализ машинного обучения, который сгруппировал языки в кластеры на основе структуры их молекул. В образовавшиеся группы вошли языки, более похожие друг на друга и отличающиеся от языков других групп. Это сравнимо с человеческими языками: например, английский, французский и голландский относятся к одной группе языков, а арабский и иврит — к другой.
|
|
|
|
Затем команда экспериментально показала, что бактерии могут в некоторой степени понимать родственные языки. «Мы провели «проверку бактериального языка» и обнаружили, что бактерии, использующие очень похожие языки, могут понимать друг друга так же, как голландец может понимать немного немецкого языка. Мы также проверили общение между бактериями, использующими очень разные языки, и обнаружили, что они не могут понимать друг друга. друг друга вообще — точно так же, как разговор между людьми, говорящими по-фински, по-голландски и по-арабски, далеко не уйдет», — говорит Кристофер Йонкергоу, докторант, возглавлявший исследование. С помощью этих инструментов исследователи показали, что мы можем точно оценить связи между бактериальными языками и предсказать, можно ли их понять. Эти результаты будут полезны для дальнейшего совершенствования нового подхода команды к лечению, а также имеют значение для биотехнологии: бактериальные языки могут использоваться для координации задач между группами в бактериальных сообществах или даже в бактериальных микропроцессорах.
|
|
|
|
Источник
|
