21.08.2017
Редакция Naked Science

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.
Вчера, 13:36
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

3 декабря
Ольга Иванова

Исследование ученых из Великобритании подтверждает, что основной причиной ордовикско-силурийского вымирания стали вулканические извержения.

Позавчера, 15:24
Мария Осетрова

Две международные исследовательские группы опубликовали в журнале Science новые методы детекции инфракрасного света: для этого обе группы предлагают сначала сместить спектр излучения в видимую область. Это позволит разработать недорогие способы обнаружения загрязнений, отслеживания раковых заболеваний, проверки газовых смесей и дистанционного зондирования внешней Вселенной.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

2 декабря
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

3 декабря
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: