A csúnya versenytársaktól való megszabadulás érdekében egyes baktériumok kifinomult fegyvert használnak: nano méretarányú puskát. A Bázeli Egyetem Biozentrumának kutatói most új betekintést nyertek a fegyver felépítésébe, hatásmódjába és újrahasznosításába. A Nature Microbiology című szaklapjának beszámolója szerint a piercing puska néhány ezredmásodperc alatt lyukat üt a szomszédos sejtekben. és bead egy méreg koktélt.

méretű

A leveleken, köveken vagy bőrünkön lévő apró mikrobák milliói harcolnak a térért. És szinte mindenhol meg kell versenyezniük az erőforrásokért és a tápanyagokért. Az evolúció során egyes baktériumok kifejlesztettek egy fegyvert, amely mérgező koktélt fecskendeznek a szomszédságukban lévő versenytársakba és riválisokba, ezáltal megszüntetve őket. A szakértők körében ez a puskaszerű fegyver VI. Típusú T6SS szekréciós rendszer néven is ismert.

Két évvel ezelőtt Marek Basler professzor meg tudta tisztázni a puska atomszerkezetét a "tüzelés utáni" állapotban. A jelenlegi tanulmányban, amelyet a Biozentrum különféle kutatócsoportjaival és technológiai platformjaival együttműködve végeztek, csapata most kidolgozta a "tűzre kész" puska felépítését. Ezen eredmények alapján a kutatók képesek voltak modellezni, hogyan működik ez a T6SS puska.

A nano méretű lándzsás puska szerkezete megváltozik a lövés során

A puska több alkatrészből áll, beleértve a tokot és az éles hegyű lándzsát. A hüvely több mint 200 összekapcsolt lánckerék-szerű fehérjegyűrűből áll, amelyek a belső merev lándzsa köré gyűlnek össze. A T6SS kilövésekor a hüvely gyorsan összehúzódik és kiszorítja a mérgező lándzsát a sejtből, amely aztán behatolhat a szomszédos sejtekbe, ahol halálos toxinokat szabadít fel. "Eddig csak feltételezések voltak arról, hogy a T6SS hüvely szerkezete hogyan változik az összehúzódás során." - mondja Basler. A C-CINA cégtől kapható krioelektron mikroszkóppal most képet kaptunk a lándzsáról és a meghosszabbított hüvelyről atomfelbontásban. ".

A meghosszabbított és összehúzott állapotok szerkezetének összehasonlításával a kutatók képesek voltak modellezni a T6SS működését. "A hüvely összehúzódása során a gyűrű a gyűrű után forog és megközelíti az elülső gyűrűt, mivel a gyűrű átmérője tágul és növekszik. a lándzsa "- magyarázza Basler." A hüvely összehúzódásának és megcsavarodásának kombinációja azt eredményezi, hogy lyuk lyukad a célsejtekbe. Kevesebb, mint két milliszekundum alatt a T6SS hüvely a hosszúságának felére összehúzódik, és ezzel egyidejűleg mérgező lándzsák spirálok, mint egy csavar. Ezért a baktériumok rendkívül erős fúróval rendelkeznek "

csak a szerződött T6SS hüvelyeket bontják szét

Továbbá a kutatók egy másik kérdéssel is foglalkoztak. A T6SS tüzelését követően a baktériumok újból felhasználják a tok egyedi alkatrészeit egy új puska összeállításához. "Hosszú ideig nem volt világos, hogy miért csak összehúzódott az eset, de nem terjedt ki" - mondja Basler. "Most már megtehetnénk. nézze meg, hogy egy bizonyos fehérje domén az összehúzódás során ki van téve a hüvely felületén, és a burkolat szétszereléséért felelős specifikus fehérje felismeri azt. Hosszabbított hüvely állapotban ez a tartomány el van rejtve, és így a T6SS burkolat védve van a szétszereléssel szemben "

A bakteriális puska továbbra is a jövőbeni kutatás tárgyát képezi. "Egyik projektünk annak a kérdésnek szenteltetik, hogy a T6SS hogyan ágyazódik be a baktériumsejt burkolatába. Mivel a puskát ilyen nagy erővel lőik ki, szilárdan rögzíteni kell, különben a lövés nem működne megfelelően, vagy végzetes lehet a fegyvert hordozó baktériumok számára ".