میکروب شناسان پروتئین کلیدی را برای کنترل شکل سلول در باکتریهای مغناطیسی کشف کرده اند


میکروسکوپ فلورسانس با وضوح فوق العاده (3D-SIM) و تصاویر میدانی درخشان از اشکال سلول (میکروگرافهای قاب سفید): در سلول ، CcfM یک ساختار رشته ای (چپ) تشکیل می دهد. اعتبار: دانیل فایفر.

سلولهای زنده همه موجودات دارای اسکلت سلولی هستند که ساختار داخلی و شکل خارجی آنها را تثبیت می کند. این امر همچنین در مورد باکتریهای مغناطیسی نیز اعمال می شود. آنها نانوذرات مغناطیسی تولید می کنند که در زنجیره های درون سلولی به هم متصل شده و به آنها امکان می دهد تا خود را به سمت میدان مغناطیسی زمین هدایت کنند. اکنون میکروبیولوژیست های دانشگاه بایرویت پروتئینی را در اسکلت سلولی این باکتری ها کشف کرده اند که نقشی اساسی در این فرایندهای ساختاری دارد. پروتئین CcfM هم بر تشکیل “سوزن های قطب نما” سلولی و هم بر روی شکل مارپیچ باکتری ها تأثیر می گذارد. محققان یافته های خود را در ژورنال منتشر کردند PNAS.

باکتریهای مغناطیسی گونه Magnetospirillum gryphiswaldense موجوداتی تک سلولی هستند که عمدتا در گل و لای پایین زیستگاههای آب شیرین کم عمق زندگی می کنند. نانوذرات درون سلولی ، مگنتوزوم ها ، به این باکتری ها توانایی غیرمعمولی جهت دهی و جهت دهی حرکت خود به سمت میدان مغناطیسی زمین را می دهند. مانند تمام سلولهای زنده ، اسکلت سلولی آنها شامل یک شبکه پیچیده از فیبرهای پروتئین نازک است. اینکه این شبکه سلولی چگونه به انحنای مشخصه باکتری ها کمک می کند و اینکه آیا با ساختارهایی که تشکیل و محلی سازی زنجیره های مگنتوزومی را کنترل می کنند ارتباط دارد ، قبلاً مشخص نبود.

پروتئین CcfM که توسط یک گروه تحقیقاتی در بخش میکروبیولوژی بایرویت با همکاری محققان موسسه بیوشیمی ماکس پلانک در Planeg-Martinsried و دانشگاه کیل کشف شد ، اکنون یک کلید برای درک این فرایندها ارائه می دهد. پروتئین از یک سو به غشای سلولی باکتری ها متصل است ، در فرآیندهای حفظ شکل مارپیچ بدن سلول نقش دارد ، که در سایر باکتریهای غیر مغناطیسی با اشکال مشابه مهم است. از طرف دیگر ، این نیز بر مکانیسم های سلولی تأثیر می گذارد ، که فقط در باکتری های مغناطیسی ، به ویژه تشکیل “سوزن قطب نما” داخلی وجود دارد.

بنابراین ، CcfM احتمالاً برای توانایی هدایت باکتریها در زیستگاه طبیعی آنها مفید است. دکتر دانیل فایفر ، اولین گزارشگر تحقیق ، گفت: “ما شواهدی یافتیم که نشان می دهد این بسیاری از عملکردهای پروتئین CcfM می تواند توانایی بقای باکتری ها را در رسوبات گل آلود بدن آب بهبود بخشد ، بنابراین به آنها یک مزیت تکاملی می بخشد.” همکار در گروه تحقیقاتی میکروب شناسی.

محققان بایرویت با تولید باکتریهای مغناطیسی که یا حاوی CcfM نیستند یا مقدار زیادی از این پروتئین را تولید می كنند ، توابع كنترل مرکزی CcfM را ردیابی كردند. اگر پروتئین از بین رفته باشد ، از اعوجاج باکتریها کاسته می شود ، تقسیم سلولی آنها مختل می شود و به جای یک زنجیره طولانی از مگنتوزوم ها ، زنجیره های کوتاه تری تشکیل می شود. با این حال ، در مورد تولید بیش از حد ژنتیکی ، انحنای بدن سلول به طرز چشمگیری افزایش می یابد. علاوه بر این ، زنجیره مگنتوزوم ها در مکان نامناسب بدن سلول ایجاد می شود و حتی در برخی موارد شکسته می شود.

بر اساس این یافته های جدید ، نویسندگان این تحقیق می خواهند تحقیقات خود را در مورد فرآیندهای سلولی مرتبط در مگنتوتاکتیک بلکه سایر باکتریهای غیر مغناطیسی نیز افزایش دهند. درک جامع کنترل مورفولوژی سلولی در باکتریهای مغناطیسی نیز در ساخت “نانورباتهای” کنترل مغناطیسی مورد استفاده قرار می گیرد که می تواند در کاربردهای فنی یا پزشکی آینده استفاده شود.


میکروب شناسان راز سوزن قطب نما را در باکتری های مغناطیسی حل می کنند


اطلاعات بیشتر:
دانیل فایفر و همکاران سیتولینکر باکتریایی موقعیت اندامک های مغناطیسی را با کنترل فرم سلول پیوند می دهد ، اطلاعیه های آکادمی ملی علوم (2020) DOI: 10.1073 / pnas.2014659117

تهیه شده توسط دانشگاه بایرویت

نقل قول: میکروبیولوژیست ها یک پروتئین اصلی را برای کنترل شکل سلولی در باکتری های مغناطیسی کشف می کنند (2020 ، 3 دسامبر) ، استخراج شده در 3 دسامبر سال 2020 از https://phys.org/news/2020-12- میکروبیولوژیست- کلید-پروتئین- سلول-مغناطیسی. html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هر معامله عادلانه ای به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.




منبع: moshaverh-news.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*