Биологи узнали, как бактерии обмениваются генами в экстремальных условиях
Белковые нити, с помощью которых бактерии передают друг другу гены устойчивости к антибиотикам, оказались невероятно прочными и стабильными. Благодаря фосфолипидной «склейке» они выдерживают интенсивное перемешивание, воздействие агрессивных химикатов и высоких температур, обеспечивая обмен ДНК в самых неблагоприятных обстоятельствах.
Устойчивость к действию антибиотиков и другие выгодные адаптации, имеющиеся у одной бактерии, могут передаваться ее соседям в процессе горизонтального переноса генов. Один из основных механизмов такого переноса — конъюгация, непосредственное соединение клеток специальными белковыми нитями, F-пилями, которые удерживают их вместе для обмена фрагментами ДНК.
Нити F-пилей — довольно длинные и тонкие, поэтому считается, что конъюгацию можно затруднить или вовсе нарушить внешним воздействием, например интенсивным перемешиванием. Однако новая работа ученых из Имперского колледжа Лондона показала, что такие условия ничуть не мешают конъюгации и переносу генов. F-пили оказались неожиданно прочными и устойчивыми, выдерживая и высокие температуры, и химически агрессивную среду. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Йонаш Патковски (Jonasz Patkowski) и его коллеги проводили эксперименты с конъюгирующими бактериями кишечной палочки. Обнаружилось, что перемешивание среды только повышает эффективность переноса генов между ними и стимулирует образование прочной биопленки, объединения бактерий, которое повышает их устойчивость к негативным факторам среды.
Ученые закрепляли отдельные клетки на подложке и растягивали из F-пили, показав, что они исключительно эластичны. Помимо этого, белковые нити выдерживали воздействие достаточно агрессивных химических веществ, таких как мочевина и натриевая щелочь, и температуры вплоть до 100 °C. Чтобы выяснить, откуда возникает такая стабильность, биологи рассмотрели молекулярную структуру F-пилей кишечной палочки.
Эти нити сложены из множества отдельных блоков — белковых мономеров, дополнительно стабилизированных фосфолипидами. Компьютерное моделирование показало, что именно фосфолипиды обеспечивают их эластичность и упругость, позволяя изгибаться, растягиваться и сокращаться, на манер пружины. Без них белковые нити легко разрывались бы на отдельные фрагменты.
Все это позволит нам лучше разобраться с тем, как у бактерий происходит горизонтальный обмен генами — важнейший фактор распространения устойчивости к антибиотикам, которая с каждым годом приводит к все большему количеству тяжелых болезней и смертей. Кроме того, необычные свойства пилей могут пригодиться инженерам и помогут в разработке более прочных молекулярных структур.
Telegram 
Дзен 
VK С помощью ускорителей ученые имитируют процессы, происходившие в первые мгновения жизни Вселенной. Так пытаются решить загадки наблюдаемой реальности: почему материи больше, чем антиматерии, состоят ли кварки из других частиц, как сохраняется барионное число. В этот раз анализ столкновений на коллайдере RHIC предоставил сильное свидетельство того, что барионное число переносится не кварками, а глюонной перемычкой внутри протонов.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Восьмилетнее исследование привело к выводу, противоречащему популярным стереотипам о вреде цифровых гаджетов для подрастающего поколения. Большое количество времени, проведенного перед экранами смартфонов, компьютеров или телевизоров в детстве, оказалось напрямую связано с более высокими когнитивными способностями в подростковом возрасте.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
У любителей кофе выявили расхождение в уровнях тестостерона: одна форма этого гормона повышалась вместе с количеством выпитого, а другая, напротив, снижалась. Результат оказался особенно интересным на фоне изменений других показателей, связанных с обменом веществ и здоровьем сердца.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии