Бактерии нарушают предел размера при делении клеток
Команда Сильвии Булгарези из Венского университета обнаружила, что два вида бактерий, не являющихся модельными организмами, способны регулярно делиться, несмотря на то, что вырастают настолько длинными, что их можно увидеть невооруженным глазом. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
Необычные партнеры морских червей
Исследователи изучали нитевидные бактерии, живущие на поверхности морских тропических червей рода Eubostrichus.
- На черве Eubostrichus fertilis бактерии имеют форму полумесяца и прикреплены к поверхности хозяина обоими концами, образуя структуру, похожую на канат. Самые короткие клетки (около 3 мкм) расположены ближе всего к телу червя, а поверх них, подобно слоям лука, располагаются клетки длиной до 45 мкм. Анализ тысяч клеток показал, что они способны делиться симметрично при любой длине в этом диапазоне.
- На родственном черве Eubostrichus dianeae бактерии прикреплены только одним концом, формируя подобие меха. Эти клетки могут достигать длины более 120 мкм (0.12 мм), что близко к нижнему пределу разрешения человеческого зрения. Это самые длинные из известных бактерий, способных делиться так же, как и гораздо более короткая (~2 мкм) Escherichia coli.
Нарушение устоявшихся представлений
Ранее считалось, что клетки одного типа имеют схожий размер и что крупные клетки не могут делиться симметрично. Данное исследование опровергает это.
«Мы, взрослые люди, можем иметь рост от 0.6 до 2.6 м. Если бы мы были бактериями, стоящими на E. fertilis, наш рост варьировался бы от 0.6 м до более чем 6 м», — приводит сравнение аспирант Николаус Лайш, первый автор статьи.
Ключевой вопрос, на который теперь ищут ответ ученые: как эти огромные клетки находят свою точную середину, чтобы дать начало двум идентичным дочерним клеткам?
Будущие исследования
Команда микробиологов в сотрудничестве с профессором Таннеке ден Блаувеном из Амстердамского университета использует современные микроскопические методы, чтобы выяснить:
- Что позволяет бактериям достигать таких размеров?
- Почему они по-разному расположены на своих животных-хозяевах?
Одна из гипотез заключается в том, что каждая бактериальная структура эволюционировала, чтобы извлечь максимальную пользу из партнерства с червем. Понимание того, могут ли неизвестные факторы животного происхождения влиять на время бактериального деления, представляет значительный интерес, учитывая важную роль микробиома для здоровья.