Простейшие передвигаются с помощью жгутиков (Фото:Jennifer Tsang/Hoover Lab)Принцип пропеллера. Американские биофизики выяснили, как передвигаются бактерии
О том, что бактерии и археи перемещаются с помощью жгутиков, известно давно. Но на днях ученые из Университета Вирджинии наконец изучили молекулярный состав и смогли описать механизм работы этих элементов.
Изучение передвижения простейших ранее показало, что у бактерий и архей имеются штопорообразные жгутики, которые будто бы выталкивают микроорганизм, перемещая его в пространстве.
Биофизик из Университета Вирджинии Марк Кройцбергер и его коллеги использовали криоэлектронную томографию для изучения молекулярной структуры жгутиков на околоатомном уровне. Они использовали палочковидные бактерии Escherichia coli и археи Saccharolobus islandicus.
Ученые увидели, что у бактерий белковые нити могут находиться в 11 различных состояниях, а у архей — в 10. При этом жгутики скручиваются в спиральную форму у обоих видов микроорганизмов, несмотря на различия в структуре белков, из которых они состоят.
Полученная спиральная структура настолько стабильна, что может выдерживать напряжения кручения, сохраняя свою форму при вращении, то есть до тех пор, пока жгутик не изменит направление вращения.
Движение, которое возникает при этом, похоже на механику движения пропеллера. Ученые надеются использовать это знание для создания механизмов.
Кроме того, изучение простейших помогает нам узнать историю эволюции видов.
«Как и в случае с птицами, летучими мышами и пчелами, у которых развились крылья для полета, эволюция бактерий и архей сошлась на одном и том же решении», — объясняет биохимик из Университета Вирджинии Эдвард Эгельман.
Различие в химическом строении организма не помешало микробам прийти к одному и тому же механизму передвижения. Авторы исследования считают это прекрасным примером конвергентной эволюции.
Теги: Исследование Биология Бактерии Американские ученые
Читать далее