Birçok farklı yaşam alanına adaptasyonu bulunan bakteriler; toprakta, yer kabuğunda, deniz suyunda, okyanus derinliklerinde, yüksek basınç altında, hayvanların iç organlarında, asitli veya sıcak su kaynaklarında mutualizmi (destekleyici ortak yaşam) benimseyerek hayatta kalabilmektedirler. Hatta radyasyona dirençli bazı bakteriler radyoaktif atıklarda bile gelişimlerini devam ettirebilmektedir. Bulundukları alanlarda hızlı bir şekilde çoğalabilmelerinin sebebi aralarındaki iletişimdir.

Peki bakteriler nasıl birbirleri ile konuşabiliyor?

Yaklaşık 350 yıldır insanoğlu tarafından bilinen bakteriler, takriben 4 milyar yıl önce meydana gelen ilk tek hücreli mikroorganizmalardır. Birçok farklı şekle sahip olabilen (ki bu şekillere küresel (kokus), spiral (spirillum), çubuksu (basil) ve virgül (vibrio) şekillerini örnek verebiliriz) bakterilerin genellikle basit varlıklar oldukları düşünülmektedir. Düşünülenin aksine kompleks mekanizmalara sahip oldukları her geçen gün araştırmacılar tarafından aydınlatılmaktadır.

Bakteriler, yerkürede ve atmosferde birçok ekolojik döngünün devamlılığını sağlamaktadır. Başta insanlar olmak üzere bütün canlılar için çok büyük roller üstlenen bakterilerin çoğu henüz keşfedilmemiştir. Bunun yanında insan vücudunda bulunan bakterilerin birçoğunun faydalı olduğu bilinse de bazı bakteriler patojen (hastalık yapıcı) özellikte olabilmektedir. Halk arasında bilinen tetanos, kolera, menenjit, tüberküloz gibi hastalıklara bakteriler sebep olmaktadır. Özellikle az kalkınmış ülkelerde bakterilerden kaynaklanan hastalıklar antibiyotik kullanımıyla tedavi edilmektedir. Fakat bu durum antibiyotiğe duyarlı olan bakterilerin ölmesi ve dirençli olan bakterilerin ortamda tek kalıp çoğalmasına sebep olarak antibiyotik direncini oluşturmaktadır. Sonuç olarak bu durum, antibiyotiğe dirençli bakterilerin hayatta kalmasını ve belli bir süre sonrasında antibiyotik kullanımının tedaviyi ilerletmemesine hatta geriletmesine sebep olmaktadır.

Bakterilerin nasıl hastalık yaptığı sorusundan yola çıkan bilim insanları son yıllarda yapılan çalışmaları temel alarak bakterilerin kendi aralarında “Quorum Algılama” denen bir iletişim kurduğunu ve böylelikle bakterilerin sosyal varlıklar olduğunu göstermektedirler. Bakterilerin kendi aralarındaki iletişimi, Bonnie Bassler tarafından keşfedilmiş ve yayınlanmıştır. Bilim insanları bakterilerin Quorum Algılama yoluyla iletişim kurmasının etkili alternatif bir tedavi yolu olabileceğini düşünmektedir.

Bu iletişimin asıl amacı bakterilerin ortamda ne kadar yoğunlukta olduklarını anlamaları ve çoğalıp çoğalamayacaklarını tespit etmeleridir. Birbirleri arasındaki iletişimi kimyasal ses gürültüsü şeklinde gerçekleştirmektedirler. Her bir bakteri kimyasal bileşikler salgılar ve bu bileşikler diğer bakteriler tarafından algılanır. Ortamda yeterince kimyasal madde olduğu zaman bakteriler kendilerini hazır hisseder ve hastalık yapmaya, bölünmeye ve yayılmaya başlarlar. Kimyasal sinyaller yeterli çoğunluğa ulaşınca algılanabilen anlamlı iletişim verilerine dönüşmektedir. İfadeyi biraz daha açmak gerekirse, bakteriler ortamda sayıca az olduklarında - yani birbirleri arasındaki iletişimin veya sesin az olması durumunda - içerisinde bulundukları canlının bağışıklık sistemi kendilerini kolaylıkla yok edebileceği için hastalık yapmadan beklerler. Aralarındaki kimyasal ses molekülleri arttığında hastalık yapmaya başlarlar.

Burada bilim insanlarının en temel hedefi, bakteriler arasındaki türe özgü bu iletişimi sağlayan her bir kimyasal molekülü ve bakterilerin sayısını algılamaktır. Böylelikle moleküllerin tespitiyle birlikte bakterilerin iletişim moleküllerini tespit etmesi engellenerek yani birbirleri aralarındaki sesi kısmaya çalışarak bakterilerin hastalık yapmasını engellemek amaçlanmaktadır. Bu hedefin gerçekleşmesiyle bakterilerin bölünme sayısı ve hastalık yapma becerisi kontrol altına alınabilecektir.