باکتری‌های داخل دهان به یک روش شگفت و نادر تولیدمثل می‌کنند_دانشجو

اکوسیستم میکروبی درون دهان ما یک ابزار بی همتا برای دانشمندان فراهم کرده تا چگونگی تکثیر باکتری‌ها را مطالعه کنند. یکی از باکتری‌های زیاد متداول دهان در پلاک دندان طی یک فرایند تولیدمثل شگفت به‌نام شکافت چندتایی، به چند سلول دختر تبدیل می‌شود، نه دو سلول.

تیمی از پژوهشگران آزمایشگاه زیست‌شناسی دریایی آمریکا دریافتند که این باکتری، به‌نام «کورینه‌باکتریوم ماتروکوتی» (Corynebacterium matruchotii)، به ۱۴ سلول تازه تبدیل می‌شود. این تشکیل همانند شگفت توضیح می‌دهد که این ارگانیسم‌ها چطور چارچوبی برای سکونت میکروب‌های دیگر درون دهان تشکیل می‌کنند.

از این لحاظ، کورینه‌باکتریوم زیاد همانند مرجان‌ها درصخره‌های دریایی و درخت‌ها در جنگل‌ها می باشند. سلول‌های کورینه‌باکتریوم در پلاک دندان همانند یک درخت بزرگ و پرشاخ‌وبرگ است. آن‌ها یک سازه تشکیل می‌کنند که تعداد بسیاری از گونه‌های دیگر باکتری می‌توانند اطرافش سکونت کنند.

اکثر باکتری‌ها و آرکی‌ها طی یک فرایند تک‌جنسیتی به‌نام شکافت دوتایی تولیدمثل می‌کنند. در این فرایند، هسته یک سلول به دو هسته تقسیم می‌شود و به این ترتیب دو ارگانیسم مجزا تشکیل خواهد شد.

پژوهشگران بعد از این که مشاهده کردند سی. ماتروکوتی خود را به‌صورت پوشش‌های زیستی (بیوفیلم) درمی‌آورند که دندان انسان را می‌پوشانند، به این باکتری علاقمند شدند. میکروبیوم پلاک ساختاری همانند یک جوجه‌تیغی دارد که رشته‌های سی. ماتروکوتی در پایه آن قرار دارند.

پژوهشگران برای این که ببینند این سازه‌ها چطور رشته‌های تازه اضافه می‌کنند، از تکنیک تصویربرداری میکروسکوپی تایم‌لپس منفعت گیری کردند. آن‌ها به این ترتیب می‌توانستند ببینند باکتری‌های درون پلاک دندان‌ها در دهان چطور با یکدیگر تعامل دارند و رشد و تولیدمثل می‌کنند.

تولیدمثل شگفت باکتری‌های دهان

به این ترتیب، آن‌ها مشاهده کردند که تقسیم سلولی سی. ماتروکوتی از نوع دوتایی معمول نبوده است؛ بلکه زیاد پربارتر می بود. آن‌ها این کار را نیز به روشای زیاد شگفت انجام می‌دادند.

اول، رشته‌ها فقط از یک انتها درازتر می‌شدند و به ابعادی زیاد بزرگ‌تر از ابعاد معملی سلول می‌رسیدند. آن‌ها این کار را پنج برابر سریع تر از گونه‌های کورینه‌باکتریوم درون بینی یا روی پوست انجام می‌دادند.

سپس چند دیواره سلولی تقسیم‌کننده، به‌نام «سِپتوم» (Septum)، به‌طور همزمان شکل می‌گرفتند و سلول به سه تا ۱۴ سلول دختر مجزا تبدیل می‌شد.

به‌لطف این فرایند شگفت، یک کلونی سی. ماتروکوتی با شدت زیاد بسیاری رشد می‌کند. این کلونی‌ها می‌توانند هر روز تا نیم میلی‌متر بزرگ شوند. این توضیح می‌دهد که چرا هرچقدرهم که دندان خود را خوب تمیز کنید، پلاک‌ها سپس از چند ساعت مجدد پدیدار خواهد شد.

این پوشش‌های زیستی همانند جنگل‌های بارانی میکروسکوپی می باشند. باکتری‌های درون این پوشش نیز همانند اکوسیستم جنگل‌ها با یکدیگر تعامل دارند. پژوهشگران می‌گویند که تولیدمثل نامعمول باکتری‌های سی. ماتروکوتی در دهان به بقیه گونه‌های باکتری درون پلاک این امکان را خواهند داد که این چنین شبکه‌های زیاد متراکمی تشکیل کنند.

یکی دیگر از خصوصیات دلنشین سی. ماتروکوتی که احتمالا از علل رشد تولیدمثل شگفت آن است، فقدان فلاژل است. فلاژل‌ها زائده‌هایی شلاق‌همانند می باشند که باکتری‌های دیگر برای حرکت از آن‌ها منفعت گیری می‌کنند. چون سی. ماتروکوتی در جای خود ثابت مانده، رشد سریع آن امکان پذیر یک ابزار باشد برای کاوش محیط و جستجوی منبع های غذا.

به گمان زیادً به این علت است که این باکتری‌ها یک مزیت رقابتی درون محیط در از باکتری دهان دارند. اما ما تا به حال این چنین چیزی را ندیده بودیم. این یک روش زیاد تازه برای تولیدمثل باکتری‌های گوناگون است؛ و در همه این زمان در دهان ما وجود داشت.