Jak bakterie się poruszają? Zagadka sprzed lat rozwiązana

Naukowcy z Uniwersytetu Wirginii rozwiązali liczącą około 50 lat zagadkę związaną z tym, jak bakterie są w stanie się poruszać.
Jak bakterie się poruszają? Zagadka sprzed lat rozwiązana

Na czele zespołu zajmującego się śledztwem w tej sprawie stanął Edward Egelman, który wykorzystał wraz ze współpracownikami dobrodziejstwa mikroskopii oraz zaawansowane modelowanie komputerowe. Dzięki takiemu połączeniu badaczom udało się zaobserwować to, czego nie był w stanie uwiecznić żaden tradycyjny mikroskop.

Czytaj też: Prawdziwy gigant! Ta bakteria jest widoczna gołym okiem

Bo choć było jasne, że bakterie przemieszczają się dzięki strukturom funkcjonującym niczym prowizoryczne śmigła, to nie było do końca jasne, jak się to dokładnie dzieje. Rozwiązanie zagadki okazało się nieco zaskakujące, ponieważ wspomniane “śmigła” składają się z jednego białka. Dzięki nowatorskiemu podejściu do sprawy naukowcy zaobserwowali tę dziwną strukturę w skali pojedynczych atomów.

Bakterie są wyposażone w organella zwane wiciami, które składają się z tysięcy identycznych elementów. Aby mieć możliwość poruszania się, bakteria potrzebuje obracającego się, przypominającego korkociąg śmigła. Naukowcy przez dziesiątki lat zastanawiali się, jak owe mikroorganizmy były w stanie do tego doprowadzić. Pomogło modelowanie komputerowe oraz kriomikroskopia elektronowa, która umożliwia obrazowanie z dokładnością liczoną w atomach.

Bakterie posiadają wici, w skład w których wchodzi białko istniejące w 11 różnych stanach

W takich okolicznościach członkowie zespołu doszli do wniosku, iż białko, które tworzy wici, może istnieć w 11 różnych stanach. Za sprawą mieszanki tych stanów możliwe jest uformowanie kształtu korkociągu. Naukowcy postanowili też przeanalizować wici występujące u archeona z gatunku Saccharolobus islandicus i odkryli, że jego białko występuje w 10 różnych stanach. Końcowy rezultat był natomiast identyczny: wici tworzyły kształt ułatwiający poruszanie się. Jest to świetny przykład konwergencji: bakterie i archeony posiadają podobne rozwiązania ewolucyjne, choć posiadły je niezależnie od siebie.

Czytaj też: Popularna bakteria pomoże stworzyć paliwo przyszłości. Nadchodzi jawsamycyna

Podobnie jak w przypadku ptaków, nietoperzy i pszczół, które w sposób niezależny wyewoluowały skrzydła do latania, ewolucja bakterii i archeonów doprowadziła w obu przypadkach do podobnych rozwiązań. Jako że te struktury biologiczne pojawiły się na Ziemi miliardy lat temu, 50 lat, które zajęło zrozumienie ich, może być krótszym okresem niż się wydawało.podsumowuje Egelman