Бактерии-споры выживают в космосе, но их слабость можно использовать против больничных инфекций

Спора — это капсула выживания бактерии: почти высушенная, упакованная в белковую броню, с остановленными химическими процессами. В таком состоянии она выдерживает кипячение, радиацию и вакуум космоса. NASA однажды закрепило споры Bacillus на внешней стороне спутника и оставило их на орбите почти на шесть лет — те, что были защищены от солнечного света, вернулись к жизни после возвращения на Землю. Об этом пишет сайт Phys.org.

В почве бактерии передают способность образовывать споры около 3 миллиардов лет. Но если поместить такую бактерию в комфортную лабораторную колбу и хорошо кормить, в течение нескольких тысяч поколений она полностью потеряет эту способность. Учёные из Университета Индианы — Джей Леннон, Уильям Шумейкер и Гэби Кларк — опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences исследование, в котором объясняют этот парадокс энергией.

Полный цикл формирования споры и её пробуждения обходится почти в 10 миллиардов молекул АТФ — это одна из самых дорогих операций, которые совершает бактерия. Выращивание жгутика и уплывание в поисках пищи стоит в разы дешевле. При этом большая часть затрат — не сожжённое топливо, а упущенная возможность: строительные блоки, которые могли бы стать новой клеткой, уходят в броню споры.

Исследование выявило слабое место. Пробуждение споры идёт в два этапа: прорастание занимает около 15 минут, затем следует рост — три-четыре часа восстановления белков и механизмов клетки. На этот этап приходится 88% энергии пробуждения. Если спора просыпается там, где нет еды, она сбрасывает броню, не завершив возвращение к жизни.

Учёные уже успешно провоцировали прорастание спор на коже и больничных поверхностях, а затем убивали их до того, как они превратятся в инфекционные бактерии. Это важно для борьбы с Clostridioides difficile — спорообразующей бактерией, вызывающей тяжёлую диарею и колит и распространяющейся через больницы. Её споры проходят через дезинфицирующие средства и спиртовые гели, поэтому для рук рекомендуется простое мыло и вода. Споры также стоят за сибирской язвой и ботулизмом.