"Nie farbką, nie kredką, a bakterią" "Mikrobami malowane - mikrobiologia dla początkujących" ZBIGNIEW KUC1, SŁAWOMIR SUŁOWICZ2, ZOFIA PIOTROWSKA-SEGET2 1Uniwersytet Śląski w Katowicach, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Katedra Biologii Komórki ul. Jagiellońska 28, 40-032 Katowice 2Uniwersytet Śląski w Katowicach, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Katedra Mikrobiologii ul. Jagiellońska 28, 40-032 Katowice e-mail: zbigniew.kuc@us.edu.pl, zofia.piotrowska-seget@us.edu.pl Bakterie o bakteriach: Ilustracje projektów naukowych Katedry Mikrobiologii Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach malowane koloniami różnych gatunków bakterii.

Opis popularnonaukowy projektu

Miejscem spotkania malarstwa i mikrobiologii jest najczęściej magazyn muzeum sztuk plastycznych. Można uznać, że tam obie te dziedziny wręcz się przenikają. Nie jest to jednak niezwykle modny i pożądany mariaż nauki i sztuki, poszukiwany przez koneserów. Wręcz przeciwnie. Konserwatorzy dzieł sztuki robią wszystko aby zapobiec zbyt bliskim kontaktom obu tych dziedzin. Ich skutkiem byłoby bowiem nieodwracalne uszkodzenie bezcennych arcydzieł. Unoszące się w powietrzu zarodniki grzybów osiadłyby na powierzchni obrazów i pokryły warstwą pleśni sjenę paloną, cynober i ultramarynę pejzaży czy portretów. Trudno byłoby wówczas odkryć, jaka barwa kryje się pod tajemniczą nazwą koloru użytej farby. Jeszcze trudniej byłoby uratować dzieło dawnych lub współczesnych mistrzów pędzla przed zniszczeniem przez mikroskopijne grzyby lub bakterie. Gdyby jednak ultramarynę zastąpić przez Vogesella indigofera, karmin przez Serratia marcescens a inne kolory przez kolejne bakterie o nazwach brzmiących równie tajemniczo, jak nazwy barw, można by uzyskać obrazy malowane koloniami mikroorganizmów. Po kilkudziesięciu godzinach od pociągnięcia drucianą pętelka zanurzoną w zawiesinie komórek określonego gatunku bakterii po agarowej pożywce, cierpliwy mikrobiolog z duszą artysty uzyska efekt wielobarwnych plam w obramowaniu szklanej szalki Petriego.
Poznanie ogromnej różnorodności świata mikroorganizmów nie służy wyłącznie eksponowaniu ich barw czy nawet kształtów komórek i kolonii, ani nawet ilustrowaniu poważniejszych badań. Cel ten jest daleko na liście priorytetów mikrobiologów. Prace naukowe nad światem niewidocznych gołym okiem bakterii i grzybów służą przede wszystkim dobru człowieka i środowiska. Dzięki agarowym hodowlom naukowcy rozszyfrowują mechanizmy oporności na antybiotyki, poznają źródła chorób i sposoby ich zwalczania, opracowują metody oczyszczania ścieków oraz biodegradowania plastiku, czy też ratowania dzieł sztuki. Badania te toczą się przez wiele tygodni i miesięcy w sterylnych laboratoryjnych warunkach. Nieczęsto bakterie izolowane z gleby czy wody pozwalają uzyskać widowiskowy efekt. Nie zawsze mikrobiologiczne eksperymenty wieńczy efektowny wzór barwnych plam na szalce Petriego. Jeśli jednak tak się zdarzy, wówczas malarstwo i mikrobiologia w sposób całkowicie zamierzony spotkają się, i przenikną, w laboratorium.

Streszczenie naukowe

Zespół badawczy: Paulina Biniecka, Nataniel Białas, Kinga Bondarczuk, Sławomir Borymski, Regina Galimska-Stypa, Celina Jamrozy, Katarzyna Kasperkiewicz, Marzena Ksiądz, Anna Markowicz, Magdalena Noszczyńska, Magdalena Pacwa-Płociniczak, Małgorzata Pawlik, Tomasz Płociniczak, Monika Rajtor, Teresa Starczyk, Sławomir Sułowicz, Sonia Urbaniec, Zofia Piotrowska-Seget. Badania prowadzone w Katedrze Mikrobiologii UŚ skupiają się na określeniu wpływu zanieczyszczeń pochodzenia antropogenicznego na bioróżnorodność drobnoustrojów zasiedlających glebę i wodę. Dotyczą one oceny zmian w strukturze zespołów mikroorganizmów terenów skażonych metalami ciężkimi, pestycydami oraz węglowodorami aromatycznymi. Z tych właśnie środowisk wyizolowano mikroorganizmy, które następnie wykorzystywano w procesie bioremediacji. Uzyskano m.in. bakterie endofityczne promujące wzrost akumulujących metale ciężkie roślin oraz grzyby mikoryzowe zaangażowane w rozkład zanieczyszczeń organicznych. Analizowany jest także problem nadmiernego stosowania antybiotyków w medycynie i rolnictwie, prowadzący do rozprzestrzeniania genów warunkujących oporność na antybiotyki wśród szczepów środowiskowych. Wykazano, że bakterie chorobotwórcze mogą przyczyniać się do rozwoju chorób autoimmunologicznych. Nasz zespół bada jedną z takich chorób (młodzieńcze idiopatyczne zapalenie stawów) w oparciu o model mysi, a także architekturę zewnątrzkomórkowych struktur bakteryjnych uczestniczących w wyzwalaniu odpowiedzi immunologicznej. W mikro-organizmach, pomimo ich mikroskopijnych rozmiarów, drzemie ogromy potencjał, który śląscy mikrobiolodzy starają się zaprząc do pracy w służbie człowiekowi i środowisku. Niemożliwe? A jednak możliwe! Badania prowadzono w ramach grantów: 1. Odpowiedź rośliny i endofitycznych zespołów bakterii na inokulację gleby metaloopornymi endofitami o zdolnościach promowania wzrostu roślin (NCN - OPUS 2013/11/B/NZ9/00152) 2. Badania znaczenia lektyny wiążącej mannan w młodzieńczym idiopatycznym zapaleniu stawów związanym z zakażeniami Yersinia (NCN - OPUS 2011/01/B/NZ6/00264) 3. Charakterystyka zespołów mikroorganizmów osadów ściekowych i nieużytków nawożonych osadami ze szczególnym uwzględnieniem zjawiska antybiotykooporności i metalooporności (NCN - SONATA 2013/11/D/NZ9/02519) 4. Charakterystyka struktury populacji bakterii środowiskowych bytujących w wodach otrzymujących oczyszczone ścieki ze szczególnym uwzględnieniem kodowanej plazmidowo oporności na antybio-tyki (NCN - PRELUDIUM 2014/13/N/NZ9/03915) 5. Charakterystyka bakterii endofitycznych izolowanych z roślin zebranych z terenów zanieczyszczonych substancjami ropopochodnymi (NCN - PRELUDIUM 2013/09/N/NZ9/01606) 6. Charakterystyka ryzosferowych zespołów mikroorganizmów metalofitów porastających gleby skażone metalami ciężkimi (NCN - PRELUDIUM 2012/05/N/NZ9/02405) 7. Wpływ wieloletniej presji fungicydowej na strukturalną i funk-cjonalną bioróżnorodność zespołów mikroorganizmów i ich odpowiedź na nowo zastosowany fungicyd tetrakona-zol (NCN - PRELUDIUM 2011/01/N/NZ9/00245) 8. Monitorowanie struktury zespołów mikroorganizmów w glebach zanie-czyszczonych związkami ropopochodnymi inokulowanych szczepami bakterii zdolnymi do rozkładu węglowodorów i produkcji biosurfaktantów (NCN - PRELUDIUM 2011/03/N/NZ9/02089)

Komitet Organizacyjny

Współpraca

Sponsorzy

Patronat medialny