Home » Știință » Cum se mișcă bacteriile? Cercetătorii și-au dat seama abia după 50 de ani

Cum se mișcă bacteriile? Cercetătorii și-au dat seama abia după 50 de ani

Publicat: 04.10.2022

Privind printr-un microscop de înaltă tehnologie la proteine congelate rapid, cercetătorii tocmai au rezolvat un mister vechi de 50 de ani: au aflat cum se mișcă bacteriile și inamicul lor antic, arheea.

Cum se mișcă bacteriile? Știm de multă vreme că bacteriile folosesc o mică „coadă” încolăcită numită flagel, dar detaliile despre modul în care apendicele lor subțiri își iau forma ondulată pentru a le împinge înainte nu au fost înțelese până acum.

În celulele animale, flagelii funcționează precum cozile, cu care suntem mai familiarizați, bătând înainte și înapoi pentru a propulsa corpul înainte. Dar celulele aparținând bacteriilor și arheelor unicelulare au flageli în formă de tirbușon care nu pot genera împingere prin simpla mișcare dintr-o parte în alta, scrie Science Alert.

În schimb, aceste mici cozi se rotesc ca o elice. Cozile par a fi capabile să se întindă și să se contracte într-o oarecare măsură, permițându-le microbilor să creeze diferite forme de undă cu rotațiile lor. Rotațiile pot, de asemenea, schimba direcțiile.

Cum se mișcă bacteriile?

Flagelii bacteriilor, cât și ai arheelor, sunt compuși din aceleași subunități repetate ale proteinei flageline. Cu toate acestea, tipul de flagelin găsit în coada arheei este mai asemănător cu cel găsit într-un alt tip de proeminență celulară găsit în bacterii numite pili.

Biofizicianul Mark Kreutzberger și colegii lui de la Universitatea din Virginia au folosit tomografia crio-electronică pentru a examina structura moleculară a filamentelor flagelare la un nivel aproape atomic în bacteriile în formă de tijă Escherichia coli și arheea Saccharolobus islandicus.

Cercetătorii au văzut că, la bacterii, filamentele proteice ar putea exista în 11 stări diferite și în 10 stări diferite la arhee. O combinație a acestor stări face ca structura în ansamblu să capete forma sa încolăcită la ambii microbi, în ciuda diferențelor din structura proteinelor.

Structura foarte spiralată rezultată este atât de stabilă încât poate rezista la solicitări de torsiune, păstrându-și forma ondulată în timp ce este rotită, adică până când flagelul își schimbă direcția de rotație.

Evoluția convergentă

La E. coli, înotul drept implică rotația în sens invers acelor de ceasornic. Dar atunci când bacteriile schimbă direcția de rotație a cozii, forțele impuse flagelului îi modifică structura, strângând unul sau mai multe dintre filamente și slăbind spiralele într-o formă semi-circulară sau ondulată.

Rotindu-și cozile în sens orar, bacteriile trec de la înotul înainte la rostogolire.

Aceste schimbări induse de direcție nu au fost observate la arhee, deși modificarea condițiilor lor de mediu prin adăugarea de sare sau acid a modificat structura flagelilor lor.

În ciuda diferențelor de structură și a faptului că au evoluat independent, natura a modelat atât flagelii bacteriilor, cât și pe ai arheelor pentru a avea, în esență, aceeași formă și funcție, un bun exemplu de evoluție convergentă.

Un studiu util pentru viitor

„Ca și în cazul păsărilor, liliecilor și albinelor, care au toate aripile dezvoltate independent pentru zbor, evoluția bacteriilor și a arheelor a dus către o soluție similară pentru înot la ambele”, explică biochimistul Edward Egelman, de la Universitatea din Virginia, SUA.

„Noile noastre cunoștințe vor ajuta la deschiderea drumului către tehnologii care ar putea fi bazate pe astfel de elice în miniatură”, a spus el.

Această cercetare a fost publicată în Cell.

Vă recomandăm să citiți și:

Un nou studiu ar fi găsit un tratament „spectaculos” pentru boala Lupus

Test de cultură generală. Cât ADN împărtășesc oamenii cu cimpanzeii?

Cercetătorii au descoperit gena căreia îi datorăm creierul nostru mare

Mici „fabrici de medicamente” implantate în creier pot eradica tumori în doar câteva zile

Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș este blogger începând cu anul 2009, având experiență și în domeniile publicitate și jurnalism. Este pasionat de marketing și de tehnologie, dar cel mai mult îi place să știe lucruri, motiv pentru care a fost atras de Descopera.ro. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Copiii neandethalieni ar fi colecționat fosile la fel cum cei de azi colecționează abțibilduri
Copiii neandethalieni ar fi colecționat fosile la fel cum cei de azi colecționează abțibilduri
(P) Când au început să se ofere cadourile pentru Crăciun?
(P) Când au început să se ofere cadourile pentru Crăciun?
De ce ne curge nasul de la mâncarea picantă?
De ce ne curge nasul de la mâncarea picantă?
Sunt alimentele fermentate bune pentru intestine sau doar delicioase?
Sunt alimentele fermentate bune pentru intestine sau doar delicioase?
Test de cultură generală. Cum sunt stabilite cursurile valutare?
Test de cultură generală. Cum sunt stabilite cursurile valutare?
Boomurile sonice ale rachetei Starship sunt atât de puternice încât ar putea deteriora structurile de la sol
Boomurile sonice ale rachetei Starship sunt atât de puternice încât ar putea deteriora structurile de la sol
Unul dintre marii producători de cărbune din lume renunță la extracție
Unul dintre marii producători de cărbune din lume renunță la extracție
Vești proaste pentru 4.000 de angajați Ford! Gigantul auto pregătește concedieri în Europa
Vești proaste pentru 4.000 de angajați Ford! Gigantul auto pregătește concedieri în Europa
Măsuri de securitate sporite la Machu Picchu după ce o femeie a împrăștiat cenușă umană în aer
Măsuri de securitate sporite la Machu Picchu după ce o femeie a împrăștiat cenușă umană în aer
Povestea desprinsă din cărţi a îndrăgitului Petre Ispirescu. Nu a făcut niciun an de şcoală, a fost la închisoare şi până la 50 de ani nu a părăsit niciodată localitatea natală
Povestea desprinsă din cărţi a îndrăgitului Petre Ispirescu. Nu a făcut niciun an de şcoală, a fost la închisoare ...
În ciuda amenințărilor globale, Marea Britanie renunță la nave de război, elicoptere și drone
În ciuda amenințărilor globale, Marea Britanie renunță la nave de război, elicoptere și drone
Un raport al Congresului SUA avertizează: China este acum o „ameninţare semnificativă”
Un raport al Congresului SUA avertizează: China este acum o „ameninţare semnificativă”
„Ciclon bombă” în nord-vestul Statelor Unite! Sute de mii de oameni au rămas fără curent
„Ciclon bombă” în nord-vestul Statelor Unite! Sute de mii de oameni au rămas fără curent
Elon Musk și Donald Trump au asistat împreună la o nouă lansare Starship
Elon Musk și Donald Trump au asistat împreună la o nouă lansare Starship
India vrea să construiască o stație spațială care orbitează Luna până în 2040
India vrea să construiască o stație spațială care orbitează Luna până în 2040
Un fenomen meteo bizar ar putea explica de ce fabricile declanșează ninsori
Un fenomen meteo bizar ar putea explica de ce fabricile declanșează ninsori
„Fluierul morții” al aztecilor are un efect ciudat asupra creierului uman
„Fluierul morții” al aztecilor are un efect ciudat asupra creierului uman
Sportivii au o memorie de lucru mult mai bună decât oamenii sedentari, arată cercetătorii
Sportivii au o memorie de lucru mult mai bună decât oamenii sedentari, arată cercetătorii