Sposób poruszania się bakterii

Źródło: imperial.ac.uk

Wiele bakterii porusza się w środowisku za pomocą wici, czyli długich ogonów, napędzanych białkowymi motorami, których szerokość wynosi zaledwie kilkadziesiąt nanometrów. Pomimo podobnej budowy motorów, poszczególne gatunki bakterii poruszają się w odmienny sposób. Przykładowo wić bakterii Campylobacter jejuni, (powodującej zatrucie pokarmowe) porusza się z dużą siłą umożliwiającą przechodzenie bakterii przez gęstą śluzówkę ściany jelita.

Przyczyny różnic w zdolnościach „pływackich" poszczególnych bakterii były do tej pory nieznane, jednak naukowcy z Imperial College London powoli rozwiązują tę niewiadomą. Poprzez zastosowanie mikroskopu elektronowego w niskiej temperaturze (-180 stopni Celsjusza), badacze zwizualizowali dokładną budowę molekularnego silnika wici. Otrzymany obraz 3D wici poszczególnych bakterii umożliwił wykrycie drobnych różnic w budowie ich motorów i pozwolił na matematyczne określenie różnic w mocy poruszania wici. Bakteryjne silniki działają na zasadzie mechanizmu obrotowego, który można zobrazować poprzez pracę śmigła. Naukowcy odkryli, że silniejsze zdolności pływackie ewoluowały poprzez dodanie dodatkowych elementów do silników, dzięki czemu powstały bardziej wydajne struktury, które nasiliły siłę wirowania i moment obrotowy. Takimi dodatkowymi strukturami są struktury pierścieniowe nazywane statorami. W przypadku motora białkowego wici Campylobacter jejuni badacze zauważyli dwa razy większą liczbę statorów w porównaniu z wicią bakterii Salmonella.

Patrząc na odlegle spokrewnione bakterie pochodzące z różnych gałęzi drzewa ewolucyjnego, zespół badawczy z Londynu przypuszcza, że zdolność do zmiany momentu obrotowego motora białkowego wici mógł wyewoluować około 2 miliardy lat temu. Obecnie, naukowcy badają kolejne kroki rozwoju sposobu poruszania się bakterii.

(pj)