_ Benzi desenate microbiene: ARN ca limbaj comun, prezentat în bule extracelulare

Organismele unicelulare, cum ar fi bacteriile și arheile, au dezvoltat multe moduri de a comunica între ele. De exemplu, ar putea folosi așa-numitele vezicule extracelulare (EV) minuscule - pachete învelite cu membrană cu un diametru mai mic de 200 nm (0,0002 mm). Organismele le produc prin înmugurirea din membrana lor în spațiul înconjurător.

Aceste EV-uri pot conține o varietate de molecule, cum ar fi enzime, nutrienți, ARN și chiar fragmente de ADN. Deși se suspectează că joacă un rol cheie în comunitățile microbiene, se știe puțin despre funcția lor sau despre modul în care sunt produse.

Într-un studiu publicat acum în Proceedings of the National Academy of Sciences, Susanne Erdmann împreună cu echipa ei de la Institutul Max Planck pentru Microbiologie Marină și colaboratori din alte instituții din Germania și Australia au investigat vehiculele electrice de la microbi care prosperă în medii extrem de sărate, cum ar fi Marea Moartă, cunoscută sub numele de arhea halofilă sau haloarhea.

Ei au descoperit că vehiculele lor electrice transportă ARN - acizi nucleici care joacă un rol central în sinteza proteinelor și reglarea genelor - între celule. „Evident, vehiculele electrice pot acționa ca un sistem de comunicare ARN între haloarhei”, explică Erdmann. În special, EV-urile au transportat ARN-uri specifice cu potențialul de a regla procesele într-o celulă receptoare.

„Credem că acesta reprezintă un mecanism de comunicare pentru reglarea expresiei genelor la nivelul întregii populații microbiene. S-ar putea spune ARN-ul. este limbajul lor comun, iar EV-ul este balonul de vorbire”, spune Erdmann.

Echipa din jurul lui Erdmann a investigat, de asemenea, modul în care haloarheile produc aceste vehicule electrice. „Am găsit o mică GTPază – o clasă de enzime care servesc drept comutatoare moleculare sau temporizatoare în multe procese celulare fundamentale – care era foarte asemănătoare cu o GTPază din celule mai complexe”, raportează primul autor Joshua Mills, care a condus studiul ca parte a teza sa de doctorat.

„Este destul de uimitor, deoarece formarea veziculelor dependente de GTPază se credea anterior că se desfășoară doar în celulele eucariote, între compartimentele intracelulare legate de membrană. Descoperirea noastră sugerează că componentele eucariote traficul de vezicule intracelulare ar fi putut evolua mult mai devreme în istoria evoluției decât se presupunea anterior.”

„Puține studii au investigat până în prezent rolul EV în domeniul arheal”, adaugă Erdmann. „Aici arătăm că vehiculele electrice din arheile iubitoare de sare pot transporta o încărcătură de ARN și astfel pot ajuta celulele să comunice între ele. De asemenea, dezvăluim noi perspective interesante asupra dezvoltării evolutive a acestei strategii de comunicare.

„Noastre Studiul oferă baza pentru studii ulterioare privind relațiile evolutive dintre formarea veziculelor procariote și eucariote și ar putea ajuta la rezolvarea puzzle-ului evoluției celulei eucariote.”

(Fluierul)