Биологи выяснили структуру многоствольного оружия бактерий - Naked ScienceNaked Science
21.08.2017, 05:16
4 минуты
Naked Science
1

Биологи выяснили структуру многоствольного оружия бактерий

Чтобы выжить внутри амебы, бактерии вооружились «многоствольной» системой, стреляющей отравленными белковыми дротиками. Ученые впервые рассмотрели детали ее структуры.

bacteria-guns-0

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 (Désirée Böck), 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.

 

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.

 

Слева — снимок структуры головной части бактериального «оружия», справа — ее 3D-реконструкция / ©ETH Zurich/Désirée Böck
14 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Грузинский ученый предположил существование крошечных, способных к самокопированию зондов, с помощью которых высокоразвитая цивилизация могла бы исследовать и осваивать Галактику.

14 октября
9 минут
ФизТех

Международная команда ученых оценила сколько людей в мире болеют и умирают от рака, каково число лет жизни прожитых больными с онкологией или потерянных вследствие преждевременной смерти, какие из видов рака наиболее распространены, а какие уносят наибольшее число жизней, и насколько рак сопоставим с другими болезнями.

14 октября
5 минут
Мария Назарова

Простая анимация доказывает, что сверхсветовые корабли оказались бы бесполезными в реальности.

14 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Грузинский ученый предположил существование крошечных, способных к самокопированию зондов, с помощью которых высокоразвитая цивилизация могла бы исследовать и осваивать Галактику.

14 октября
9 минут
ФизТех

Международная команда ученых оценила сколько людей в мире болеют и умирают от рака, каково число лет жизни прожитых больными с онкологией или потерянных вследствие преждевременной смерти, какие из видов рака наиболее распространены, а какие уносят наибольшее число жизней, и насколько рак сопоставим с другими болезнями.

14 октября
5 минут
Мария Назарова

Простая анимация доказывает, что сверхсветовые корабли оказались бы бесполезными в реальности.

14 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Грузинский ученый предположил существование крошечных, способных к самокопированию зондов, с помощью которых высокоразвитая цивилизация могла бы исследовать и осваивать Галактику.

14 октября
9 минут
ФизТех

Международная команда ученых оценила сколько людей в мире болеют и умирают от рака, каково число лет жизни прожитых больными с онкологией или потерянных вследствие преждевременной смерти, какие из видов рака наиболее распространены, а какие уносят наибольшее число жизней, и насколько рак сопоставим с другими болезнями.

27 сентября
57 минут
Александр Березин

Глобальное потепление имеет не только негативные последствия: оно заметно снизило смертность среди людей и увеличило биомассу в дикой природе, запустив процесс глобального озеленения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.