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
O nouă analiză a Manuscriselor de la Marea Moartă ar putea rescrie istoria evreilor
O nouă analiză a Manuscriselor de la Marea Moartă ar putea rescrie istoria evreilor
Omenirea a atins punctul fără de întoarcere pentru ghețarii lumii
Omenirea a atins punctul fără de întoarcere pentru ghețarii lumii
„Conspirații cu gen. Emil Străinu” începe joi, 5 iunie, de la 22:00, LIVE pe YouTube Cancan
„Conspirații cu gen. Emil Străinu” începe joi, 5 iunie, de la 22:00, LIVE pe YouTube Cancan
„Cel mai vechi selfie” din istorie ar putea fi o operă de artă neanderthaliană veche de 43.000 de ani
„Cel mai vechi selfie” din istorie ar putea fi o operă de artă neanderthaliană veche de 43.000 de ani
De ce este important să reciclăm bateriile și dispozitivele electronice
De ce este important să reciclăm bateriile și dispozitivele electronice
Așteptările, poveștile pe care le țesem între realitate și iluzie: Sunt acestea bune sau devastatoare pentru psihic?
Așteptările, poveștile pe care le țesem între realitate și iluzie: Sunt acestea bune sau devastatoare pentru psihic?
Fibra care ar putea avea beneficii pentru pierderea în greutate similare cu Ozempic
Fibra care ar putea avea beneficii pentru pierderea în greutate similare cu Ozempic
Cafeaua poate afecta tratamentele medicamentoase. Un farmacist explică de ce!
Cafeaua poate afecta tratamentele medicamentoase. Un farmacist explică de ce!
3 Idei de amenajare a grădinii în stil minimalist (P)
3 Idei de amenajare a grădinii în stil minimalist (P)
Test de cultură generală. Care este cel mai rece loc de pe Pământ?
Test de cultură generală. Care este cel mai rece loc de pe Pământ?
Secretele unui Interior Funcțional și Elegant: Ghid Practic (P)
Secretele unui Interior Funcțional și Elegant: Ghid Practic (P)
Omenirea ar putea atinge singularitatea în următoarele 6 luni
Omenirea ar putea atinge singularitatea în următoarele 6 luni
Un elefant sălbatic, vizitator neașteptat într-un magazin din Thailanda
Un elefant sălbatic, vizitator neașteptat într-un magazin din Thailanda
Un medicament care acționează ca un „cal troian” reduce cu 44% riscul de deces la cancerul de sân
Un medicament care acționează ca un „cal troian” reduce cu 44% riscul de deces la cancerul de sân
Un studiu arată că telefonul are un impact mai mare asupra psihicului decât lipsa de mișcare
Un studiu arată că telefonul are un impact mai mare asupra psihicului decât lipsa de mișcare
Astăzi se împlinesc 154 de ani de la naşterea unuia dintre cei mai prolifici istorici şi scriitori pe care i-a avut România vreodată
Astăzi se împlinesc 154 de ani de la naşterea unuia dintre cei mai prolifici istorici şi scriitori pe care i-a avut România ...
Elon Musk îi datorează președintelui SUA 100 de milioane de dolari
Elon Musk îi datorează președintelui SUA 100 de milioane de dolari
Cercetătorii anunță că Soarele începe o perioadă de activitate înaltă
Cercetătorii anunță că Soarele începe o perioadă de activitate înaltă