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

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...

Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый
Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый

Козы могут отличить счастливого человека от&nb...

Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса
Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса

Всем живым существам необходим сон. Когда люди...

Current Biology: Одомашнивание растений влияет на их микробиом
Current Biology: Одомашнивание растений влияет на их микробиом

Новое исследование, проведенное под руков...

Journal of the Geological Society: В окаменелостях нашли ключевые следы эволюции
Journal of the Geological Society: В окаменелостях нашли ключевые следы эволюции

Исследование, проведенное под руководство...

Current Biology: Созданы дрожжи, питающиеся светом
Current Biology: Созданы дрожжи, питающиеся светом

Возможно, вы знаете дрожжи как орган...

Nature Ecology & Evolution: Ученые секвенировали первый геном из класса Myxini
Nature Ecology & Evolution: Ученые секвенировали первый геном из класса Myxini

Международному научному коллективу, состоящему...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса