Учёные обнаружили бактерии, приводимые в движение роторным "мотором"

Исследователи из Гарварда, изучая загадку перемещения некоторых бактерий по поверхностям, обнаружили своеобразный роторный мотор у бактерии Flavobacterium johnsoniae.

Открытие было сделано, когда Абхишек Шривастава, постдок из лаборатории Говарда Берга, исследовал, как многие типы бактерий, включая F. johnsoniae, способны двигаться без помощи жгутиков или пилей. Результаты описаны в статье, опубликованной в Current Biology.

Многие бактерии, включая F. johnsoniae, не имеют жгутиков или пилей, но легко перемещаются по поверхностям на большие расстояния. Это движение называется "бактериальным скольжением", и для него требуется постоянный приток энергии. Учёные хотели понять механизм этого процесса и найти его "мотор".

Хотя бактериальное скольжение наблюдалось давно, его точная механика оставалась загадкой. Первые подсказки появились несколько лет назад, когда обнаружили, что палочковидные флавобактерии покрыты мелкими филаментами из белка SprB, необходимыми для подвижности.

Шривастава и коллеги использовали "клей" из антител, чтобы прикрепить один из филаментов к стеклянной пластине. Оказалось, что при фиксации клетка начинает вращаться вокруг точки крепления. Если к филаменту прикрепить пластиковую бусину, она также вращается. Крутящий момент, генерируемый этим мотором скольжения, оказался значительным и сопоставимым с моментом моторов, приводящих в движение жгутики.

Хотя роторные моторы в природе не уникальны (похожий мотор приводит в движение жгутики у бактерий вроде E. coli), обнаруженный мотор, по-видимому, отличается. Геном F. johnsoniae не содержит генов, кодирующих белки для сборки классического жгутикового мотора. Возможно, некоторые компоненты схожи, но, вероятно, речь идёт о новых белках. Учёные хотят понять, из чего состоят "винтики и болтики" этого мотора.

По словам Берга, впереди ещё много вопросов. Жгутиковый мотор имеет около 20 различных деталей (приводной вал, роторный подшипник, карданный шарнир). Подобная "машина" есть и у этой бактерии, но её архитектура пока неизвестна. Следующая задача — извлечь её и изучить.