BBC Earth kertoo kiinnostavassa artikkelissaan metallia syövistä bakteereista, jotka pistävät juuri nyt myös eeppisen Titanicin hylkyä pieniin poskiinsa*. Kenties jo 20 vuoden kuluttua hylky on tuhoutunut.
Titanic lepää nyt Atlantin valtameren pohjassa noin 3800 metrin syvyydessä. Siellä, pimeydessä ja suuressa vedenpaineessa, kaikki tapahtuu hitaasti. Myös ruostuminen.
Niinpä vuonna 1912 uponneesta Titanicista on vielä paljon jäljellä, kuten sille tehdyt sukellukset osoittavat.
Ruostetta ikävämpi tuhoaja on kuitenkin vuonna 1991 löydetty kummallinen metallinsyöjäbakteeri.
Tutkijat kanadalaisesta Halifaxissa sijaitsevasta Dalhousien yliopistosta toivat laboratorioon laivasta jääpuikolta näyttävän kokkareen. Yllättäen siinä oli elämää, mutta tutkijat eivät osanneet tunnistaa sitä täysin.
Pikakelaus liki 20 vuotta eteenpäin: saman yliopiston tutkija Henrietta Mann ryhmineen määritteli vuonna 2010 syyllisenä olevan bakteerin. Se oli aivan uudenlainen, omituinen syvänmeren bakteeri, joten ei ollut sinänsä yllättävää, ettei sitä osattu aikanaan tunnistaa.
Mannin tutkimusryhmä antoi sille löytöpaikkaa kunnioittaen nimen Halomonas titanicae.
Bakteereista enemmän innostuneet voivat lukea siitä enemmän täältä.
Titanic kuvattuna Corkissa 11. huhtikuuta 1912. Kuvaaja tuntematon, via Cobh Heritage Centre.
Halomonas -bakteerit elävät hyvin muun muassa hyvin suolaisissa ympäristöissä. Tutkijoiden mukaan Halomonas titanicae selviää vedessä, jonka suolapitoisuus on 0,5 % – 25 % massasta, mutta potreimmin se voi silloin, kun suolapitoisuus on 2 – 8 prosenttia.
Bakteerit kiinnittyvät laivan rautaosiin ja muodostavat niihin juuri jääpuikon kaltaisia muodostelmia. Syynä muotoon on painovoima, joka valuttaa bakteereja hitaasti alaspäin samaan tapaan kuin vesipisarat putoavat alaspäin ja jäätyvät puikon pintaan. Meren pohjassa kaikki vain käy paljon hitaammin.
Titanicin hylyn ympäristön suolapitoisuutta ei tunneta hyvin, joten arvio ajasta, mikä kuluu koko 47 000 -tonnisen laivan murentamiseen, on varsin epävarma. Se saattaa olla vain 14 vuotta, tai yli 30 vuotta.
Joka tapauksessa bakteerit käyttävät hylyssä rautaa hyväkseen, joten vähitellen rauta siirtyy bakteerien elintoimintojen myötä meriveteen.
Laiva tulee siis taatusti kierrätetyksi.
* Varmuuden vuoksi todettakoon, että bakteereilla ei ole poskia. Ilmaisu on kuvainnollinen.
Oletko joskus ottanut antibioottikuurin "varmuuden vuoksi"? Tai jättänyt turhalta tuntuvan kuurin kesken? Tai oletko ehkä sitä mieltä, että evoluutio on täyttä humpuukia? Silloin kannattaa katsoa tämä video.
Videolla näkyy, kuinka bakteerit kehittävät vastustuskyvyn ensin pienille myrkkymäärille, ja lopulta suurillekin. Hyvin nopeasti, 11 vuorokaudessa. Koska video on varsin lumoavaa katsottavaa, tässä vielä toinenkin! Siinä bakteerit valloittavat levyn 14 vuorokaudessa, hieman eri tavalla.
Koejärjestely on yksinkertainen. Kuvassa on bakteerien kasvatusalusta, kooltaan 60x120 cm. Se on jaettu kapeisiin alueisiin. Laidoilla on pelkkää kasvatusalustana toimivaa ainetta, mutta keskempänä siihen on sekoitettu antibioottia. Keskustaa lähestyttäessä bakteereille myrkyllisen aineen määrä kasvaa joka rajalla kymmenkertaiseksi.
Pöpöt päästetään liikkeelle laidoilta. Ensimmäisellä rajalla ne pysähtyvät kuin seinään. Sitten läpi pääsee pari kehityslinjaa... ja pian myrkyllisimmällekin alueelle porhalletaan käytännössä rajoilla pysähtymättä.
Samoin käy myös ihmiskehoissa, sairaaloissa ja suurissa populaatioissa. Antibioottiresistanssin kehittyminen on sattumanvaraista, mutta sitä edesautetaan liian pienillä ja turhilla altistuksilla.
Videot liittyvät muutama päivä sitten Sciencessä julkaistuun tutkimukseen. Tutkijoiden kehittämällä menetelmällä voidaan helposti perehtyä siihen, kuinka bakteerit kehittävät uusia ominaisuuksia. Evoluutiota silmien edessä.
Päivän kuvassa on käden bakteereita: 48 tunnin kasvatuksen jälkeen bakteerit, hiivat ja sienet muodostavat kauniin kuvan. Se osoittaa hyvin sen, että käsiä kannattaa pestä tiuhaan – etenkin näin funssa-aikaan – mutta samalla vaikka kuinka hinkkaisit, et pääse mikrobeista eroon. Ja hyvä niin.
Päivän kuvan on tehnyt mikrobiologi Tasha Sturm siten, että hän pyysi kahdeksanvuotiasta poikaansa painamaan kätensä yksinkertaisesti kasvatusliuokseen. Sen jälkeen maljan annettiin olla kahden vuorokauden ajan lämpimässä, kunnes kädessä olleet bakteerit, hiivat ja sienet olivat lisääntyneet ja muodostaneet kukin oman tyypillisen kuvionsa ... ja samalla käden kuvion.
Kuten kuva osoittaa, on käsien peseminen hyvä ajatus, sillä vaikka kuinka mielestämme kätemme olisivat puhtaat, kosketamme käsillämme koko ajan kaikenlaista. Oven kahva, bussin penkki, nenämme, tuttavan käsi ja niin edelleen. Joskus kannattaa kiinnittää huomiota siihen, minne kaikkialle muutaman tunnin kaupunkikäynnin aikana kätensä laittaakaan!
Tulos saattaa kauhistuttaa, mutta samalla kannattaa muistaa, että vaikka mitä tekisimme, emme pääse eroon mikrobeista. Eikä ole tarpeenkaan: elämä maapallolla loppuisi nopeasti, jos ei olisi bakteereita, viruksia, leviä, hiivoja, sieniä, alkueläimiä ja kaikkia muita eliöitä, joita emme näe silmin.
Noin puolet ilmakehän hapesta on mikrobilevien tuottamaa. Mikrobit myös huolehtivat siitä, että luonnon kiertokulku toimii.
Ihmisestä noin 1,5 kg on mikrobeja, emmekä tulisi ilman niitä toimeen. Mikrobit sulattavat ruokamme ja ulosteissamme on valtavasti mikrobeita.
Ne ovat apunamme ruoan valmistuksessa : muun muassa olut, viini ja juustot ovat mikrobituotteita.
*
Lisää kiinnostavia mikrobikuvia ja tietoa näkymättömästä eliömaailmasta on muun muassa hollantilaisen Micropia-museon sivuilla. Esittelemme tänään tätä Amsterdamissa sijaitsevaa museota myös erillisessä artikkelissa ja taustatukea mikrobiasialle antaa myös toinen tänään julkaistu juttu, uudenlainen minuutin selitys.
Clostridium botulinum –bakteeri tuottaa voimakkainta tunnettua myrkkyä, botulinumneurotoksiinia, joka esimerkiksi ruuan mukana nieltynä aiheuttaa ihmiselle ja eläimille henkeä uhkaavaa neliraajahalvausta, botulismia.
Ruokaan sitä joutuu joskus ympäristöstä, jossa sitä esiintyy paikoitellen runsaastikin kestävinä itiöinä. Itiöt selviytyvät elintarviketeollisuuden prosesseista ja saattavat itää myrkyllisiksi kasvustoiksi pakatuissa ruuissa jopa jääkaappilämpötiloissa.
Pelkästään Euroopan Unionin alueella tautiin sairastuu satakunta ihmistä vuodessa.
Helsingin yliopiston eläinlääketieteellisessä tiedekunnassa tutkijana toimiva David Kirk selvittää väittelee aiheesta ensi perjantaina. Hän selvittää väitöskirjatutkimuksessaan C. botulinumin itiömuodostuksen säätelymekanismeja sekä sitä, miten itiöityminen on yhteydessä bakteerin selviytymiseen kylmässä. Kirkin tutkimus auttaa ymmärtämään C. botulinum –bakteerin itiömuodostusta elintarvikkeissa ja auttaa osaltaa taltuttamaan bakteerin aiheuttamia elintarviketurvallisuusriskejä.
Kirk kuvaa tutkimuksessaan itiöitymiseen liittyvien geenien ilmentymistä säätelevien sigmatekijöiden toimintaa C. botulinum kasvun ja itiöitymisen sekä toisaalta bakteerin elintarvikkeiden säilönnässä käytettyjä keinoja, kuten suolaa ja kylmää lämpötilaa, jotka ovat bakteerille stressaavia olosuhteita.
Tutkimuksessa kehitettiin myös C. botulinumin geeni-ilmentymisen tutkimiseen soveltuva testi. Vaikka bakteeri-itiöiden merkitys elintarvikkeiden turvallisuuden ja laadun kannalta on erittäin suuri, C. botulinumin ja monien muiden ruokamyrkytysbakteerien itiöitymisen mekanismit on tunnettu huonosti. Kirk havaitsi, että mekanismit olivat pääpiirteiltään samankaltaiset kuin itiöitymisen mallilajissa, Bacillus subtiliksessa, mutta ns. sigmatekijöiden* toiminta C. botulinumissa poikkesi mallilajista olennaisesti.
Havainnolla saattaa olla merkitystä kehitettäessä esimerkiksi geenimerkkejä itöitymisen tutkimiseksi.
C. botulinum -itiöt saattavat itää myrkyllisiksi kasvustoiksi jopa bakteerille stressaavissa olosuhteissa, kuten suola-, pH- ja kylmästressissä, joita yleisesti käytetään elintarvikkeiden säilönnässä. Kirk osoitti ensimmäistä kertaa, että yksi itiöitymistä säätelevistä sigmatekijöistä sääteli myös stressivastetta.
Tämän sigmatekijän on sukulaislajeilla osoitettu myös säätelevän toksiinituotantoa. Havainnot osoittavat, että itiöityminen, bakteerin stressivaste ja toksiinituotanto, jotka muodostavat bakteerin kannalta erittäin tehokkaan strategian lajin säilymisen näkökulmasta, ovat uudella tavalla geneettisesti kytkettyjä. Havainnoilla on tärkeä merkitys uudenlaisten ja entistä tarkempien elintarviketurvallisuuden arviointi- ja hallintamenetelmien kehittelyssä.
David Kirkin väitöstkija “Alternative sigma factors F, E, G, and K in Clostridium botulinum sporulation and stress response” on saatavina elektronisessa muodossa netissä.
* Sigmatekijät ovat proteiineja, jotka toimivat RNA-synteesin aloituksessa tunnistamalla geenien säätelyalueet. Eri sigmatekijät tunnistavat eri geenien säätelyalueet ja vaikuttavat siten geenien ilmenemisessä tapahtuviin muutoksiin solun aineenvaihdunnan tarpeiden mukaan
Teksti perustuu Helsingin yliopiston lähettämään tiedotteeseen. Otsikkokuvan on ottanut David Kirk.
Labrassa voi pitää hauskaa! Luovuus kukkii ja tuloksena voi olla taidetta. Ainakin jos erilaisilla bakteerikasvustoilla "maalaa" petrimaljaan joulukuusen, kuten tumblr-palvelussa kuviaan julkaiseva biologiopiskelija nimimerkki geneticist.
Ideana on se, että eri mikro-organismit (kuten sienet, bakteerit, levät ynnä muut sellaiset) ovat eri värisiä. Esimerkiksi bakteereissa on klorofyllin eri tyyppisiä variaatioita, jotka saavat ne näyttämään vaikkapa punaiselta, vihreältä, keltaiselta, ruskealta tai oranssilta. Valitsemalla siis sopivan värisiä bakteereita kasvatusmaljaan ja asettelemalla niitä tiettyihin paikkoihin siinä voi saada aikaan erilaisia kuvioita, kuten vaikkapa joulukuusen.
Asiaan liittyen pari sanaa petrimaljasta: se on pyöreä, noin 10 cm halkaisijaltaan oleva ja yleensä noin sentin syvä bakteeriviljelyastia, joita käytetään laboratorioissa bakteerinäytteiden kasvattamisessa. Jos esimerkiksi kipeästä kurkustasi otetaan näyte ja siitä etsitään bakteereita, näyte todennäköisesti laitetaan ravinneliuoksen pinnalle petrimaljaan. Parin päivän päästä maljassa on selvästi näkyvä bakteerikasvusto, mistä voi usein jopa katsomalla (muun muassa väristä) sanoa mistä bakteerista on kyse.
Hassu nimi "petrimalja" tulee saksalaisesta bakteeritutkijasta Julius Richard Petristä (1852–1921), joka keksi kätevän, matalan pikkumaljan vuonna 1877. Ravinneliuoksena käytetään yleensä ns. agar-nestettä, missä on ravintoaineita, suoloja ja aminohappoja sekä mahdollisesti antibiootteja. Lämpimänä maljaan laitettu agar jähmettyy jäähtyessään maljaan geelimäiseksi aineeksi, jonka pinnalle mikrobinäyte on helppo laittaa.
Lisää petrimaljataidetta on muun muassa täällä.
Tiedetuubi © 2012-2024