Удивительные новые способы распространения бактерий без пропеллеров
Исследователи обнаружили, что бактерии могут перемещаться по поверхностям, создавая микроскопические течения жидкости, и используют молекулярную «коробку передач» для изменения направления движения
Короткое резюме
Ученые из Университета штата Аризона открыли два новых механизма движения бактерий, которые не требуют использования их стандартных жгутиков-пропеллеров. Один механизм, названный «свэшинг», позволяет кишечной палочке и сальмонелле распространяться по влажным поверхностям за счет создания микроскопических течений жидкости в процессе ферментации сахаров. Второй механизм, обнаруженный у флавобактерий, использует молекулярную систему, работающую как «коробка передач» для изменения направления движения.
Свэшинг происходит, когда бактерии ферментируют сахара, выделяя кислотные побочные продукты, которые притягивают воду из окружающей среды и создают направленные наружу течения, медленно выталкивающие колонию. Этот процесс зависит от наличия ферментируемых сахаров и может быть остановлен поверхностно-активными веществами. Молекулярная система T9SS у флавобактерий работает как конвейерная лента, а белок GldJ действует как переключатель, меняющий направление вращения «мотора» с против часовой стрелки на часовую, что позволяет бактерии двигаться в обратном направлении.
Эти открытия имеют важные последствия для медицины и санитарии. Свэшинг может объяснять, как патогены колонизируют медицинские устройства, раны и оборудование для обработки пищевых продуктов даже при нефункциональных жгутиках. Контроль уровня сахара, pH или использование поверхностно-активных веществ может стать новой стратегией для сдерживания распространения. Понимание работы молекулярной «коробки передач» T9SS может помочь в разработке методов предотвращения образования биопленок и создания целевых терапий для микробиома, а также вдохновить на создание биоинженерных наномашин.
Новый тип движения «свэшинг»
Бактерии E. coli и Salmonella могут мигрировать по влажным поверхностям, создавая микротечения жидкости в процессе ферментации сахаров, даже при отключенных жгутиках
Метаболическая основа движения
Свэшинг зависит от ферментируемых сахаров (глюкоза, мальтоза, ксилоза) и выделяемых кислотных побочных продуктов; его можно остановить, изменив pH, уровень сахара или добавив поверхностно-активные вещества
Молекулярная «коробка передач» у бактерий
Белок GldJ в системе T9SS флавобактерий действует как переключатель, меняющий направление вращения мотора, что позволяет бактерии двигаться вперед или назад, подобно снегоходу
Значение для борьбы с инфекциями
Открытия показывают, что традиционные стратегии, нацеленные на жгутики, могут быть недостаточны, и требуются новые подходы, контролирующие среду (сахар, pH) или молекулярные системы движения бактерий
Текст сгенерирован с использованием ИИ
