Неизвестные органы бактерий собрали в каталог — Naked Science
14.06.2017
6 минут
Редакция
50

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.

Позавчера, 16:05
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Вчера, 12:24
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

Позавчера, 12:35
7 минут
ФизТех

Российские ученые из МФТИ, ФТИАН и ИТМО создали нейросеть, которая научилась предсказывать поведение квантовой системы, «взглянув» на ее схему. Такая нейросеть самостоятельно находит те решения, которые хорошо подходят для демонстрации квантовых преимуществ. Это поможет исследователям разрабатывать эффективные квантовые компьютеры.

Позавчера, 16:05
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Вчера, 12:24
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

13 января
7 минут
Сергей Васильев

Прямые улицы неолитических деревень Центральной Европы неизменно слегка поворачивают налево: ученые связывают это с особенностями работы человеческого зрения, о которых не подозревали строители каменного века.

Позавчера, 16:05
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

20.12.2019
24 минуты
Ольга Иванова

На самом деле, на логотипе этих гаджетов вовсе не яблоко, а контаминация знаков птицы и огня. Потому что символ компании VinSmart, входящей в корпорацию VinGroup, — энергия, устремленная ввысь. Это настоящее вьетнамское чудо, выросшее на продаже лапши быстрого приготовления, а теперь имеющее сеть супермаркетов, отелей, школ, производящее автомобили, кондиционеры, телевизоры, электроскутеры, умные дома и смартфоны для местного населения. Впрочем, не только для местного — гаджеты от VinGroup уже вышли на российский рынок. Naked Science побывал на заводе во Вьетнаме и узнал все о том, как их делают.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: