Биологи выяснили структуру многоствольного оружия бактерий — Naked Science
21.08.2017
Редакция

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
©Wikipedia

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

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

Вчера, 12:05
Ольга Иванова

Польские исследователи узнали, какой определяющий фактор стоит за убежденностью людей не вакцинироваться от коронавирусной инфекции.

Вчера, 09:00
УрФУ

Международная группа планетологов из России, Финляндии и США впервые проанализировала факторы, определяющие количество валунов на поверхности ближайшей планеты от Солнца — Меркурии.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

Позавчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: