Неизвестные органы бактерий собрали в каталог — Naked Science
14.06.2017, 07:43
6 минут
Редакция

Неизвестные органы бактерий собрали в каталог

Исследователи из США, Сингапура, Дании и других стран представили каталог неохарактеризованных ранее структур бактериальных клеток.

666

Изучение строения бактерий важно для понимания эволюции многоклеточных и разработки новых терапевтических стратегий против патогенов. Морфология этих организмов во многом определяет их свойства и функции: например, от формы клетки и поверхностных структур зависит подвижность, а от путей биосинтеза — метаболизм. При этом исследование бактерий ограничено не только размерами (в среднем 0,5–5 микрометров), но и высокой изменчивостью. Чтобы зафиксировать образец и получить трехмерную визуализацию, используется криоэлектронная томография (electron cryo-tomography, ECT). Метод заключается в охлаждении прокариоты до -150 градусов Цельсия и помещении в электронный микроскоп.

 

Полученные с помощью ECT трехмерные томограммы позволяют детализировать строение микроорганизмов в масштабе 5–60 нанометров. Однако, в отличие от поверхностных структур, прямое наблюдение некоторых элементов цитоплазмы, путем ECT невозможно. Для их описания ученые привлекают инструментарий генетики и сочетают техники микроскопии. Как правило, результаты подобных работ сосредоточены на отдельных видах. Однако в 2015 году специалисты из Калифорнийского технологического института (Caltech) собрали массив томограмм разных бактерий и в новой статье представили каталог структур, существование которых в бактериальных клетках до сих пор оставалось неизвестным.

 

Неохарактеризованные везикулы E. coli (A), Helicobacter pylori (B), Helicobacter hepaticus (C), Myxococcus xanthus (D), Caulobacter crescentus (E), Myxococcus xanthus (F) / ©Megan J. Dobro et al., The Journal of Bacteriology, 2017

 

Данные были получены в рамках рассмотрения 88 видов бактерий, в том числе: Azospirillum brasilense (помогают корням растений удерживать воду), Bdellovibrio bacteriovorus (могут сдерживать рост популяций бактерий в отсутствие антибиотиков), Vibrio cholerae (представители некоторых серогрупп выступают возбудителями холеры), Borrelia burgdorferi (возбудитель клещевого боррелиоза), Caulobacter crescentus (играет важную роль в углеродном цикле), Escherichia coli (распространены в кишечнике теплокровных), Hyphomonas neptunium и бактерий из рода Prosthecobacters. Всего авторы проанализировали более 15 тысяч томограмм и выделили четыре категории структур, характерных для нескольких таксонов.

 

К таким структурам группа отнесла: «наносферы» — полые гранулы с толстыми стенками диаметром 18–37 нанометров, расположенные кластерами у периферии цитоплазмы; филаменты, массивы, цепочки — нитиевидные образования вариативной сложности, длины и ширины, наблюдаемые в ходе деления клеток; трубочки — белковые внутриклеточные формирования, которые, в отличие от известных микротрубочек, могли иметь сравнительно большой размер — до 20 нанометров в диаметре; везикулы — органоиды, транспортирующие питательные вещества, размещенные около мембраны. Последние встречались почти у всех видов, хотя до сих пор ремоделирование мембраны у бактерий не доказано.

 

По мнению ученых, новый каталог открывает широкие возможности для будущих исследований. Воспользоваться им могут все желающие.

 

Статья опубликована в The Journal of Bacteriology.

 

Ранее исследователи показали самый подробный атлас человеческих белков.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

11 ноября
1 минута
Илья Ведмеденко

Разработанный компанией Otto Aviation самолет Celera 500L, по некоторым данным, совершил первый полет.

Вчера, 17:02
18 минут
Александр Березин

Гибель десятков человек от вейпинга объяснили витамином Е. Попробуем разобраться в странной истории о массовой болезни молодых вейперов.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

Вчера, 17:02
18 минут
Александр Березин

Гибель десятков человек от вейпинга объяснили витамином Е. Попробуем разобраться в странной истории о массовой болезни молодых вейперов.

11 ноября
1 минута
Илья Ведмеденко

Разработанный компанией Otto Aviation самолет Celera 500L, по некоторым данным, совершил первый полет.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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: