Жаңалықтар

Бактериялардың көбеюі шешілді: ішкі сағат механизмі жасушалардың бөлінуін бақылайды


Зерттеулер: Бактериялардың көбеюі

Организмде жұқпалы аурулардың пайда болуы бір жағынан микробтардың көбею қабілетіне байланысты. Бактерияларда бұл жасушаның бөлінуі арқылы болады. Швейцариядан келген зерттеу тобы қазір қоздырғыштарды көбейту үшін қолданатын бұрын белгісіз механизмді шешіп алды. Жасушаның бөлінуін бақылайтын бір «ішкі жұмыс» түрі.

Базель университетіндегі Биоцентрумның зерттеушілері микробтардың көбеюін бақылайтын бактерияларда сигнал молекуласын тапты. Бұл бактериялардың барлық түрлерін қолданатын әмбебап механизм сияқты. Зерттеу бактериялар мен қоздырғыштардың көбеюін жақсы түсінуге көмектеседі. Зерттеу нәтижелері жуырда әйгілі «Nature Communications» және «PNAS» журналдарында ұсынылды.

Жасушаның бөлінуі инфекцияның таралуына негіз болып табылады

Жасушаларды бөлу және сол арқылы бактериялардың көбею қабілеті бактериялық инфекциялық аурулардың таралуында шешуші фактор болып табылады. Қоздырғыштардың қаншалықты тез бөлінуі олардың өмір сүру жағдайларына байланысты. Қоректік заттардың жетіспеушілігі сияқты қолайсыз ортада бактериялар едәуір баяу көбейеді. Осы уақытқа дейін бактериялардың қаншалықты жылдам немесе баяу бөлінетінін бақылау үшін қандай процесті қолданатыны белгісіз болды.

Бактериялар үзіліс жасайды

Алдыңғы зерттеулер бактериялар қоршаған орта жағдайында клеткалардың келесі бөлінуін бірден бастай қоймайтынын көрсетті. Оның орнына сіз үзіліс жасайсыз. Оның қанша уақытқа созылғандығы және оның қалай үзілгені белгісіз еді. Швейцарияның зерттеу тобы қазір бұл жұмбақты шеше алды.

Бактериялардың ішкі сағатын ақуыз басқарады

Зерттеулерге сәйкес, c-di-GMP сигнал молекуласы келесі жасушаның бөлінуі қашан болатынын анықтайды. «C-di-GMP деңгейінің жоғарылауы біртіндеп жасушадағы қозғалыс кезінде сағаттық жұмысының жеке тығындарын белгілейді», - дейді ғылыми жетекші профессор Др. Урс Дженал. Бұл «когалар» қатарлы байланысқан және киназалар деп аталатын ферменттер болып табылады. «Олар жасушаны демалу фазасынан жасушаның бөліну фазасына өтуге дайындайды» дейді профессор.

Қажетті ақуыз болған кезде сағат соғып тұр

Зерттеушілер бактериялар қолайлы өмір сүру жағдайында сигналды молекулалық c-ди түзе бастайды деп тапты. Бұл ақуыз алғашқы киназды белсендіреді, ол өз кезегінде жасушалардың бөлінуіне байланысты 100-ден астам гендерді белсендіреді. Сонымен қатар, одан әрі сигнал беру молекулаларын шығару басталады.

Егер c-di-GMP деңгейі жеткілікті жоғары болса, тізбектегі соңғы киназа толығымен іске қосылады - тек содан кейін нақты жасушаның бөлінуі басталады. «Бұл жасуша ДНҚ-ны екі есе көбейтіп, бөлінуді бастайтындығын білдіреді», - деп түсіндірді Дженал. Бактериялық жасуша бөліне бастағанда, клетканың бөлінуін бастаған барлық гендер тобы сөніп, процесс қайтадан басталады. «Бұл тек өтпелі кезеңдегі маңызды», - деп атап өтті зерттеу жетекшісі.

Мұздатылған киназдар

Профессор Др. Айналасындағы команда Осы уақытта Тилман Ширмер активтендіру процесінің нәзік процесіне назар аударды. Зерттеушілер киназалардың c-di-GMP доктарына дейін қатаң болып тұратын жылжымалы бөлімдері бар екенін көрсетті. Содан кейін ғана секциялар шығарылып, киназа іске қосылады. Ширмер: «Біз өз жұмысымызбен c-di-GMP-тің жаңа белсенді қағидасын көрсете алдық», - деп қорытындылады.

Бұл принцип әмбебап болып көрінеді

Екі ғылыми жобаның ерекшелігі - бұл әмбебап қағидат сияқты. Қазіргі білім деңгейіне сәйкес бактериялардың барлық түрлері бұл механизмді жасуша бөлінуінде қолданады. Процесс қоздырғыштардың өсуі мен дамуын қалыптасқан жағдайларға оңтайлы бейімдеуге мүмкіндік береді. Енді бұл процесті шифрлау бактериялардың таралуын жақсырақ түсінуге мүмкіндік береді. (vb)

Автор және бастапқы ақпарат

Бұл мәтін медициналық әдебиеттердің сипаттамаларына, медициналық нұсқауларға және ағымдағы зерттеулерге сәйкес келеді және оны дәрігерлер тексерді.

Магистратураның редакторы (FH) Волкер Бласек

Ісіну:

  • Андреас Кацмарчык, Антже М. Хемпел, Урс Дженал және басқалар: c-di-GMP арқылы транскрипцияны дәлме-дәл уақытты қою Caulobacter жасушалық цикл мен морфогенезді үйлестіреді; ішінде: Табиғат коммуникациясы, 2020, табиғат.com
  • Бадри Н. Дубей, Элиа Агустони, Тилман Ширмер және т.б. Гибридті гистидинді киназаны циклдік ди-GMP активтендіру - домендік босату; ішінде: PNAS, 2020, pnas.org

Бейне: Бактериялардың пішіндері (Қыркүйек 2020).