リソースの搾取と協力：
一部の細菌種は、競合他社や微生物叢内の隣人から資源を活用する顕著な能力を発達させています。彼らは、複雑な化合物を分解し、コミュニティ全体で利用できるようにすることができる細胞外酵素を生産することにより、これを行います。たとえば、微生物種Bacillus subtilisを考えてみましょう。この細菌は、澱粉をより単純な糖に変換するアミラーゼと呼ばれる酵素を生成します。この複雑な炭水化物を分解することにより、B。subtilisはその近くの他の細菌に簡単にアクセスできる栄養素を提供し、それによって生存を促進します。
種間信号：
別の戦略には、他の細菌細胞の挙動に影響を与える化学シグナルまたは代謝物の使用が含まれます。一例は、クォーラムセンシングシグナルとして知られる分子を産生する緑膿菌の細菌です。これらのシグナルは、緑膿菌細胞間の通信手段として機能し、遺伝子発現を調整および調節することができます。微生物群集内でこれらの信号の特定のしきい値に到達すると、細菌集団を保護するのに役立つ特定の代謝経路の活性化やバイオフィルムの形成など、同期された応答がトリガーされます。
水平遺伝子移動：
おそらく、不正死の最も興味深いメカニズムは、異なる生物間で遺伝物質が直接伝達されるプロセスである水平遺伝子導入（HGT）に関係しています。 HGTは、細菌の生存の可能性を高める有益な遺伝子の共有を可能にします。そのような例の1つは、抗生物質耐性遺伝子の獲得です。細菌が他の種からこれらの遺伝子を獲得した場合、抗生物質を回避し、したがって細胞死を避けることができます。
栄養共生：
栄養共生の場合、特定の細菌種は相互に栄養素を供給する相互に有益な関係を形成します。たとえば、特定の細菌は、大気窒素をアンモニアに変換することができます。アンモニアは、植物の成長に重要な栄養素です。その見返りに、植物はこれらの細菌に保護された環境と必須有機化合物を提供します。この協調的な関係は、微生物叢内の両方の生物の生存と維持を保証します。
人間の健康と将来の戦略への影響：
バクテリアが生存するために採用した複雑な相互作用とコラボレーション戦略を理解することは、人間の健康と潜在的な治療用途に重要な意味を持ちます。これらのメカニズムを研究することにより、研究者は有益な目的のために微生物相互作用を操作することを目指しています。探査の潜在的な領域の1つは、細菌のコミュニケーション経路を利用して、微生物叢の有益なメンバーに影響を与えることなく、病原性因子などの有害な微生物活性を破壊することです。さらに、研究者は、有益な特性を他の細菌に促進する遺伝子を転送するHGTの使用を調査しており、それによって全体的な微生物叢の機能を改善しています。
結論として、微生物叢は、バクテリアがリソースの搾取から共生のコラボレーションまで、複雑な相互作用に従事する段階として機能し、その寿命を確保します。これらの細菌の提携の複雑さを解明することにより、科学者は、微生物叢のバランスを促進し、感染症と戦うために、さまざまな人間の健康状態のための革新的な治療法を開発するための新しい戦略のロックを解除できます。
