Rozwiązanie zagadki: jak bakterie drapieżne identyfikują ofiarę?

Badanie zostało sfinansowane w ramach nagrody Wellcome Trust Investigator Award in Science (209437/Z/17/Z).

„Od lat sześćdziesiątych XX wieku wiadomo, że bakterie Bdellovibrio polują i zabijają inne bakterie, wnikając do komórek docelowych i zjadając je od środka, a następnie eksplodując” – powiedział Andrew Lovering, profesor biologii strukturalnej na Uniwersytecie w Birmingham. Pytanie, które zadali sobie naukowcy, brzmiało: w jaki sposób komórki te mogą wytworzyć tak silne przywiązanie, skoro wiemy, jak różnorodne są ich cele bakteryjne?

Profesor Lovering i profesor Liz Sockett ze Szkoły Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu w Nottingham współpracują w tej dziedzinie od prawie 15 lat. Przełom nastąpił, gdy Sam Greenwood, student studiów licencjackich, i Asmaa Al-Bayati, doktorantka w laboratorium Soketta, odkryli, że drapieżne organizmy Bdellovibrio odkładają potężny pęcherzyk („ściśniętą” część otoczki komórkowej drapieżnika) podczas inwazji. Ich ofiara.

Profesor Liz Sockett wyjaśniła: „Pęcherzyk tworzy rodzaj śluzy lub dziurki od klucza, umożliwiając Bdellovibrio przedostanie się do komórki ofiary. Następnie byliśmy w stanie wyizolować ten pęcherzyk od martwej ofiary, co było pierwszym w tej dziedzinie. Pęcherzyk analizowano w celu wykrycia narzędzi używanych podczas poprzedzający kontakt drapieżnika z ofiarą, pomyśleliśmy, że to trochę jak ślusarz zostawiający wytrych lub klucz jako wskazówkę w dziurce od klucza.

Przyglądając się zawartości pęcherzyka, odkryliśmy, że ponieważ Bdellovibrio nie wie, z jakim rodzajem bakterii się spotka, rozprzestrzenia na swojej powierzchni grupę podobnych cząsteczek rozpoznających zdobycz, tworząc wiele różnych „kluczy” do „odblokowania” „Wiele różnych gatunków. Ofiary.

Następnie badacze przeprowadzili indywidualną analizę cząsteczek, wykazując, że tworzą one długie włókienka, około dziesięć razy dłuższe niż zwykłe białka globularne. Pozwala im to działać na odległość i „wyczuwać” ofiarę w pobliżu.

W sumie laboratoria naliczyły 21 różnych włókien. Naukowcy dr Simon Coulton, dr Carrie Lambert i dr Jess Tyson sprawdzili, jak działają one na poziomie komórkowym i molekularnym. Byli wspierani przez inżynierię genów fibroblastów autorstwa Paula Radforda i Roba Thiela. Następnie zespół zaczął próbować połączyć określone włókna z konkretną cząsteczką znajdującą się na powierzchni ofiary. Odkrycie, które włókna pasują do danej ofiary, mogłoby umożliwić zastosowanie podejścia inżynieryjnego, w ramach którego wyspecjalizowane drapieżniki atakują różne typy bakterii.

Profesor Lovering kontynuował: „Ponieważ szukana przez nas odmiana drapieżników pochodzi z gleby, jej zasięg zabijania jest szeroki, co bardzo utrudnia identyfikację tych włókien i par ofiar. Jednakże przy piątej próbie znalezienia partnerów odkryliśmy „podpis” substancja chemiczna na zewnętrznej powierzchni. W przypadku bakterii będących ofiarami była ona ściśle przylegająca do końcówki włókna. Po raz pierwszy cecha Bdellovibrio została powiązana z wyborem ofiary. „

Naukowcy w tej dziedzinie będą teraz mogli wykorzystać te odkrycia, aby zadać sobie pytanie, jakiej kombinacji włókien używają różne badane drapieżniki i być może przypisać je konkretnej ofierze. Lepsze zrozumienie tych drapieżnych bakterii mogłoby umożliwić ich zastosowanie jako antybiotyków do zabijania bakterii rozkładających żywność lub szkodliwych dla środowiska.

Profesor Lovering podsumował: „Wiemy, że te bakterie mogą być przydatne, a pełne zrozumienie, w jaki sposób działają i znajdują swoją ofiarę, otwiera świat nowych odkryć i możliwości”.

/Wydanie ogólne. Ten materiał od oryginalnej organizacji/autora(ów) może mieć charakter chronologiczny i został zredagowany pod kątem przejrzystości, stylu i długości. Mirage.News nie zajmuje stanowisk korporacyjnych ani stron, a wszystkie opinie, stanowiska i wnioski wyrażone w niniejszym dokumencie są wyłącznie opiniami autorów. Zobacz całość tutaj.