Биологи выяснили структуру многоствольного оружия бактерий
Чтобы выжить внутри амебы, бактерии вооружились «многоствольной» системой, стреляющей отравленными белковыми дротиками. Ученые впервые рассмотрели детали ее структуры.
© ETH Zurich/Leo Popovich
Амебы — одноклеточные эукариоты, охотящиеся на бактерий: захватив их и окружив мембраной одного из своих пузырьков-фагосом, они наполняют их ферментами, разлагающими жертву, и переваривают ее. Однако некоторые бактерии переживают и поглощение, покидая фагосомы и начиная собственную жизнь внутри чужой клетки.
В этом им помогает сложно устроенная белковая система секреции типа 6 (Type 6 Secretion System, T6SS). Команда ученых из Австрии и Швейцарии исследовала ее устройство и работу.
Их статью публикует журнал Science.
Авторы использовали амеб, несущих клетки Amoebophilus asiaticus, заморозив их до температуры –180 °C и обрабатывая пучком ионов, открывая внутриклеточные структуры постепенно, — по словам ученых, как при археологических раскопках. Это позволило раскрыть детали устройства комплекса T6SS.
Выглядит он, как комплект орудийных стволов, установленных на лафет и закрепленных на мембране клетки платформой-основанием. Внутри каждого «ствола» находятся пружинный механизм и микроснаряд, тонкий и заостренный, как дротик.
Срабатывая, все они резко меняют конформацию.
Слева — амеба с фагосомой и «спасшейся» бактерией внутри.
Справа — кластер стрекающих белков с «дротиками»
© ETH Zurich/Leo Popovich
«Судя по нашим данным, бактерия способна простреливать дротиком мембраны пищеварительных пузырьков амебы», — говорит Дезире Бёк (Desiree Bock), одна из авторов исследования.
Это ведет к распаду фагосомы и освобождению бактерий в цитоплазму, где они могут жить и даже размножаться. С другой стороны, сам механизм разрушения мембраны остается неизвестным.
Ученые предполагают, что это может происходить в результате простого механического разрушения стенки пузырька, либо при участии доставляемого «дротиками» яда, разрушающего мембрану ферментов. Во всяком случае, необходимые для синтеза таких белков гены у бактерии имеются.
Слева — снимок структуры головной части бактериального «оружия»,
справа — ее 3D-реконструкция
©ETH Zurich/Desiree Bock
До сих пор ученые исследовали трехмерные структуры лишь «одноствольных» вариантов, а изученные в этот раз содержат их во множестве, вплоть до 30. Аналогичные T6SS секреторные системы используются и другими микробами.
Авторы показали, что соответствующие гены «разрушителей мембран» у Amoebophilus asiaticus и у холерного вибриона, у псевдомонады и даже бактериофагов могут иметь общее происхождение.
Источник: naked-science.ru
Бактерии — строение и жизнедеятельность | Биология 5 класс #9 | Инфоурок
Также можно почитать…
-
Биологи выяснили, как раковые клетки начинают «гулять» по организму
-
Российские биологи выяснили, что сперматозоиды передают «ген порядка»
-
Российские биологи выяснили, как появляются приводящие к раку мутации
-
Биологи выяснили, почему жизнь не может существовать без воды
-
Биологи выяснили, почему рыбы становятся невидимыми в открытом океане
