_ Forma bacteriilor o poate face un un prădător mai eficient și util, spune un nou studiu

Oamenii de știință au descoperit că o bacterie prădătoare, capabilă să invadeze și să consume insecte dăunătoare precum E.coli și Salmonella, își poate sculpta propria formă pentru a se potrivi în interiorul său. pradă.

Într-o nouă lucrare, publicată astăzi în Nature Communications, oamenii de știință de la Universitățile din Nottingham, Birmingham și Newcastle, au arătat că forma curbată (asemănătoare bumerangului) a bacteriei, numită Bdellovibrio bacteriovorus, este o caracteristică importantă care îi afectează stilul de viață, permițându-i să invadeze, să crească și să trăiască în mod eficient în alte bacterii.

Echipa a descoperit, de asemenea, că o genă care modifică peretele celular al bacteriilor are caracteristici unice care permit bacteriilor să sculpteze propria sa formă distinctă.

Cercetătorii au descoperit anterior cum bacteria este capabilă să invadeze celulele pradă, fără a se răni, prin scule. plasarea prazii într-o formă de sferă folosind proteine ​​pe care Bdellovibrio le secretă pentru a schimba pereții celulari ai prăzii.

Acest spațiu sferic din interiorul prăzii devine o casă în care Bdellovibrio folosește prada ca hrană și crește și se dezvoltă în celule. în formă de șir curbat de cârnați în formă de bumerang. Acestea se separă, apoi scapă și găsesc mai multe pradă.

Bdellovibrio bacteriovorus poate fi izolat din sol și apă din întreaga lume și fiecare izolat are forma curbată, dar nu a fost pe deplin înțeles de ce și cum sunt. în formă astfel. În această nouă lucrare, cercetătorii au descoperit că forma curbată de bumerang a Bdellovibrio este produsă de o proteină specială - Bd1075 - pe care Bdellovibrio o folosește pe sine (mai degrabă decât să o secrete în pradă). Fără această proteină, forma curbată se pierde.

Perturbarea acestei modelări specializate reduce viteza invaziei prăzii și modifică modul în care Bdellovibrio se încadrează în celulele prăzii pe măsură ce cresc. Prin urmare, evoluția lui Bd1075 i-a permis lui Bdellovibrio să se modeleze pentru a intra și a se potrivi eficient în mediul celulei pradă.

Studiul a fost condus de Emma Banks și profesorul Liz Sockett împreună cu dr. Carey Lambert, la Școala de Științe ale vieții la Universitatea din Nottingham. Ei au lucrat cu Mauricio Valdivia Delgado de la laboratorul profesorului Andy Lovering de la Universitatea din Birmingham.

Emma Banks a spus că „Privindu-mă în jos la microscop și văzând că proteina noastră de formă Bd1075 marcată cu culoare (marcată cu roșu în imaginea 2). ) merge doar pe o parte a celulei Bdellovibrio (curba exterioară) a fost foarte cool. Când am făcut anumite modificări la proteina Bd1075, proteina nu a reușit să meargă în locul corect. Acest lucru ne-a ajutat să ne spună cum se localizează proteina în interior celule Bdellovibrio curbate.”

Emma a descoperit că celulele fără formă de bumerang invadează celulele de pradă mai lent și, de asemenea, se întind în jurul celulei de pradă crescând ca filamente drepte în loc de curbe. Evoluția Bd1075 a făcut ca aceste invazii și procese de viață intracelulare să fie mai eficiente și mai puțin probabil să eșueze. Astfel, Bdellovibrio este ajutat să se replice cu succes în interiorul altor bacterii.

Profesorul Sockett a explicat că „aceste experimente au arătat că bacteriile, care sunt doar celule unice, fără nervi sau creier, au un fel de „conștientizare moleculară”. „a formei proprii și a celulei pe care o invadează și a mediului sferic al celulei pradă în care cresc în interior. Ei folosesc proteina Bd1075 în acest proces — aceasta este o realizare destul de mare pentru o singură celulă.”

Echipa din laboratorul profesorului Lovering de la Universitatea din Birmingham a lucrat apoi la înțelegerea structurii proteinei Bd1075.

Profesorul Lovering spune că „știam din studiile noastre anterioare despre alte proteine ​​Bdellovibrio că Enzimele de modificare a peretelui celular ar putea fi diversificate și utilizate în moduri unice care se referă la stilul de viață prădător.”

„În acele studii am analizat agenții trimiși în celula pradă mai degrabă decât cei reținuți pentru a fi folosiți în sine, dar am fost încântați să vedem că aceste principii de diversificare au fost păstrate la analiza Bd1075. Odată ce Mauricio a obținut structura, am putut vedea că în comparație cu alte enzime generatoare de formă, Bd1075 a avut mai multe modificări cheie, dintre care una a schimbat lungimea și natura buzunarului folosit pentru a-și direcționa activitatea către locația corectă în celulă."

Profesorul Sockett adaugă: „Ca echipă, ne simțim întotdeauna privilegiați să observăm frumusețea evoluției și schimbările pe care le dă asupra Bdellovibrio bacteriovorus, permițându-i acestuia să fie un eficient invadator prădător al altor bacterii. Învățarea acestor mecanisme este importantă atunci când ne gândim la modul de proiectare a invadatorilor terapeutici pentru a combate agenții patogeni în viitor.”

(Fluierul)