Открыта тайна температурной чувствительности бактерий

Некоторые бактерии реагируют на понижение температуры окружающей среды изменением химического состава наружной клеточной стенки. При падении температуры окружающей среды клеточная стенка данных бактерий остается гибкой. Несколько лет назад был описан ключевой белок, играющий важную роль в осуществлении механизма, позволяющего бактериям сохранять гибкость клеточной стенки при понижении температуры окружающей среды. Однако до сих пор механизм, при помощи которого бактерии ощущают понижение температуры окружающей среды, оставался неизученным. Сейчас же ученым из Аргентины удалось описать неизвестный ранее механизм. Для этого исследователям пришлось провести ряд сложных экспериментов, в которых использовались бактерии Bacillus subtilis. В ходе научной работы было обнаружено, что в организме бактерий существует специальный белок, который способен проникать за пределы бактериального организма через клеточную стенку, попадая таким образом в окружающую среду. Находясь за пределами бактериальной клетки, данный белок способен улавливать падение температуры окружающей среды. Напомним, уже достаточно давно ученым известно о существовании так называемых трансмембранных белков. Данные белки помогают клеткам получать информацию о состоянии окружающей среды. «Все живые клетки способны реагировать на внешнее раздражение, но, насколько нам известно, в большинстве случаев распознавание сигнала – событие, которое запускает ответную реакцию, - происходит, когда трансмембранный белок физически связывается молекулой раздражителя, расположенной за пределами клетки» - говорит Ариэль Фернандез (Ariel Fernandez, соавтор научной работы). Профессор Фернандез и его коллеги изучили трансмембранный белок, именуемый DesK. В ходе более ранних исследований было установлено, что влияние низких температур на DesK приводило к синтезу химического соединения, которое поддерживало клеточную стенку бактерий в гибком состоянии. Без выработки соединения, которое поддерживает клеточную стенку в гибком состоянии, жирные кислоты, входящие в состав стенок бактериальных клеток по мере падения температуры становятся менее подвижными. В ходе проведения исследований было обнаружено, что та часть белка DesK, которая выходит за пределы клеточной стенки, оказываясь во внешней среде, имеет чувствительное окончание. Если данное окончание находится в контакте с молекулами воды, то белок DesK неактивен. При понижении температуры окружающей среды клеточная мембрана теряет подвижность и становится более толстой. По мере утолщения клеточная мембрана охватывает чувствительную область белка DesK и выталкивает молекулы воды, связанные с данной областью. Это, в свою очередь, приводит к активации DesK и выработке сигналов, направленных на инициацию синтеза специализированных химических соединений, необходимых для защиты клетки при понижении температуры окружающей среды. По словам Ариэля Фернандеза, исследования, проведенные на Bacillus subtilis, уникальны, так как полученные результаты описывают то, как трансмембранные белки могут косвенно отвечать на физическое раздражение, возникающее за пределами клеток.

Источник: Ірта-FAX | Прочитать на источнике