Nature Microbiology: Ученые раскрыли тайну хищных бактерий

Как природные антимикробные хищные бактерии способны распознавать и убивать другие бактерии? Загадка десятилетий, кажется, разгадана.

В исследовании, опубликованном сегодня (4 января) в журнале Nature Microbiology, ученые из Бирмингемского и Ноттингемского университетов обнаружили, как природные хищные антимикробные бактерии Bdellovibrio bacterivorous производят на своей поверхности белки, напоминающие волокна, чтобы заманивать добычу.

Это открытие может позволить ученым использовать этих хищников для уничтожения проблемных бактерий, вызывающих проблемы в здравоохранении, при порче продуктов питания и в окружающей среде.

Профессор структурной биологии Бирмингемского университета Эндрю Ловеринг сказал:

С 1960-х годов было известно, что Bdellovibrio bacterivorous охотится и убивает другие бактерии, проникая в клетки-мишени и поедая их изнутри, а затем вырываясь наружу. Вопрос, который ставил ученых в тупик — как эти клетки прочно прикрепляются, если мы знаем, насколько разнообразны их бактериальные мишени?

Профессор Ловеринг и профессор Лиз Сокетт из Школы наук о жизни Ноттингемского университета сотрудничают в этой области уже почти 15 лет. Прорыв произошел, когда Сэм Гринвуд, студент бакалавриата, и Асмаа Аль-Баяти, аспирант лаборатории Сокетт, обнаружили, что хищники Bdellovibrio откладывают прочную везикулу ( «отщепленную» часть оболочки клетки хищника), когда захватывают свою жертву.

Профессор Лиз Сокетт пояснила:

Везикула создает своего рода шлюз или замочную скважину, позволяющую Bdellovibrio проникнуть в клетку жертвы. Нам удалось выделить эту везикулу из мертвой жертвы, что является первым достижением в этой области. Везикулу проанализировали с целью выявления инструментов, использовавшихся во время предшествующего контакта хищника и жертвы. Мы думали, что это похоже на то, как взломщик оставляет в замочной скважине отмычку или ключ в качестве улики.

Изучив содержимое везикул, мы обнаружили, что, поскольку Bdellovibrio не знает, с какой бактерией ему предстоит встретиться, он размещает на своей поверхности целый ряд сходных молекул для распознавания добычи, создавая множество различных «ключей», чтобы „отпирать“ множество различных типов добычи.

Затем исследователи провели индивидуальный анализ молекул, показав, что они образуют длинные волокна, примерно в десять раз длиннее обычных глобулярных белков. Это позволяет им действовать на расстоянии и «чувствовать» добычу поблизости.

Всего в лаборатории насчитали 21 разновидность волокон. Исследователи доктор Саймон Каултон, доктор Кери Ламберт и доктор Джесс Тайсон изучали их работу на клеточном и молекулярном уровне. В этом им помогали специалисты по генной инженерии волокон Пол Рэдфорд и Роб Тилл. Затем команда начала пытаться связать конкретное волокно с конкретной молекулой поверхности добычи. Выяснение того, какое волокно соответствует той или иной жертве, может позволить использовать инженерный подход, который позволит создавать хищников, нацеленных на различные типы бактерий.

Профессор Ловеринг продолжил:

Поскольку исследуемый нами штамм хищника происходит из почвы, он имеет широкий диапазон убийств, что делает идентификацию пар «волокно — добыча» очень сложной. Однако с пятой попытки найти партнеров мы обнаружили химическую подпись на внешней стороне бактерии-жертвы, которая плотно прилегала к кончику волокна. Это первый случай, когда особенность Bdellovibrio была соотнесена с выбором жертвы.

Теперь ученые, работающие в этой области, смогут использовать эти открытия, чтобы узнать, какой набор волокон используется различными хищниками, которых они изучают, и, возможно, связать их с конкретной добычей. Улучшение понимания этих хищных бактерий может позволить использовать их в качестве антибиотиков, чтобы уничтожить бактерии, разлагающие пищу или вредящие окружающей среде.

Профессор Ловеринг заключил:

Мы знаем, что эти бактерии могут быть полезны, и полное понимание того, как они действуют и находят свою добычу, открывает мир новых открытий и возможностей.

04.01.2024


Подписаться в Telegram



Биосфера

Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось

Международная группа исследователей под р...

Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель
Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель

Многие владельцы кошек сталкиваются с тем...

Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках
Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках

Как движутся частицы в турбулентных жидко...

EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь

Группа ученых из Университета Нагоя, Япон...

Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться
Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться

В результате климатического кризиса глобальное...

Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне
Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне

Наше тело состоит из триллионов различных...

Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному
Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному

Исследователь из Мельбурнского университе...

New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад

По мнению исследовательской группы под ру...

Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах

Тропические бабочки Heliconius хорошо известны...

Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды

В новом исследовании неврологи показали, как&n...

Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки

Бурые медведи, добывающие пищу на полуост...

Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак
Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак

Крошечный корень растения толщиной не бол...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Applied Catalysis: MXene поможет получать экономически выгодный зеленый водород
Applied Catalysis: MXene поможет получать экономически выгодный зеленый водород
35% переболевших коронавирусом в течение года столкнулись с ухудшением здоровья
35% переболевших коронавирусом в течение года столкнулись с ухудшением здоровья
Science Immunology: Воспаление мозга вызывает мышечную слабость после инфекций
Science Immunology: Воспаление мозга вызывает мышечную слабость после инфекций
Acta Biomaterialia: Гидрогель поможет понять механизм развития Альцгеймера
Acta Biomaterialia: Гидрогель поможет понять механизм развития Альцгеймера
CSAA: Как восстановить мир в городе после конфликта — проблемы и перспективы
CSAA: Как восстановить мир в городе после конфликта — проблемы и перспективы
Новая технология фотоэлектрических модулей оптимизирована для городских условий
Новая технология фотоэлектрических модулей оптимизирована для городских условий
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
ИИ лучше клинических тестов справился с прогнозом течения болезни Альцгеймера
ИИ лучше клинических тестов справился с прогнозом течения болезни Альцгеймера
International Journal of Hydrogen Energy: К 2045 году будем летать на водороде
International Journal of Hydrogen Energy: К 2045 году будем летать на водороде
IEEE Access: Ученые открыли доступ к данным о работе электрических сетей
IEEE Access: Ученые открыли доступ к данным о работе электрических сетей
Нанопластики нарушают структуру и функциональность белков в грудном молоке
Нанопластики нарушают структуру и функциональность белков в грудном молоке
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Cell: Впервые восстановлена трёхмерная структура хромосом шерстистого мамонта
Cell: Впервые восстановлена трёхмерная структура хромосом шерстистого мамонта
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным

Новости компаний, релизы

Ведущие игроки агрорынка представят новинки на «Дне поля» в Агробиотехнопарке Казанского ГАУ
Межсетевой экран защитит компьютерные системы от киберугроз
Университет МИСИС будет готовить специалистов в сфере квантовых технологий
Казанский ГАУ запускает подготовку специалистов по экологии и природопользованию
40% профессионалов предпочитают работать удаленно с дачи