Ученые обнаружили в бактериях автомобильное сцепление
Bacillus subtilis, или сенная палочка, - сиё подвижная бактерия, использующая жгутик в качестве мотора. Жгутик делает вращательные движения, толкая бактериальную клетку вперед. Механизм, обеспечивающий движения жгутика, научные исследователи ведали давно, но, при всём этом принцип торможения до сих пор был непонятен. Ученые под руководством Дэниэла Кернса (Daniel Kearns) из Университета Индианы отворили данный принцип случайно.
Они занимались исследованием генов, - те, что побуждают одиночных бактерий объединяться в крупные группы и образовывать так называемые биопленки. Если B. subtilis в биопленках будут продолжать движения жгутиком, то их стабильность способен быть нарушена. Ученые искали гены, которые регулируют трансформирование деятельностью жгутика при созданием биопленки. Они установили, что продукт одного из генов - белок EpsE - подавляет движения бактериального "мотора".
Исследователи предложили два возможных механизма, объясняющих трудовую вахту EpsE. Один из них соответствовал рабочем действе тормоза, когда неподвижная элементность соединяется с подвижной и блокирует ее работу. Второй агрегат предполагал, что EpsE действует по принципу автомобильного сцепления: отсоединяет одну подвижную деталь от другой. В последнем случае жгутик может продолжать вращаться, и все-таки бактерия не будет передвигаться вперед.
Чтобы определить, какая из гипотез является правильной, научные работники приняли решение сходить по принципу "хвост виляет собакой". Они закрепили вольный финал жгутика на стеклянной пластине и изучали, как будет двигаться бактериальная клетка в присутствии и отсутствии белка EpsE. Когда он отсутствовал, клетка совершала один виток каждые пять секунд. При наличии EpsE клетка, не совершая регулярных движений, пассивно колебалась под влиянием случайных возмущений окружающей среды.
Понимание механизмов работы жгутика подвижных бактерий может очутиться нужным для нанотехнологий. Жгутиковый двигатель является отчаянно эффективным устройством: жгутик B. subtilis может делать больше 200 колебаний в секунду. С его помощью бактериальный "автомобиль" развивает мощность в многие десятки "лошадиных сил".
Опубликовано: 20 июня 2008