Science: Голодные бактерии берут своих жертв на абордаж

В мировом океане обитает множество бактерий, и все они сталкиваются с одной проблемой: нехваткой питательных веществ. Где-то их достаточно, а где-то — нет.

Поэтому некоторые бактерии стали охотиться на другие микроорганизмы в поисках пропитания.

Хотя эта стратегия эффективна, исследователям удалось обнаружить лишь несколько видов хищных бактерий. Среди них — почвенная бактерия Myxococcus xanthus и Vampirococcus, который высасывает свою жертву, как вампир.

В новом исследовании учёные из ETH Zurich под руководством профессора биологии Мартина Пилхофера и его коллег Юн-Вей Лиена и Грегора Вайса открыли нового редкого хищника — нитевидную морскую бактерию Aureispira.

У бактерии есть молекулярные структуры, похожие на крючья, которые помогают ей захватывать жертву, и «болтовая пушка», с помощью которой она её убивает.

Aureispira, подобно пиратскому кораблю, быстро движется к своей добыче — например, к бактериям Vibrio. Если нападающий сам свободно плавает в воде, он ждёт, пока жертва приблизится.

При контакте захватывающие крючки запутываются в жгутиках жертвы, и она не может выбраться. Через несколько секунд Aureispira выстреливает из своих пушек, чтобы пробить дыры в мембране бактерии Vibrio.

Исследователи смогли показать, как хищник поглощает компоненты клеток жертвы.

Это напоминает пиратский набег на чужой корабль, — говорит Пилхофер.

Aureispira становится хищной, только когда ей не хватает питательных веществ. В благоприятных условиях бактерия воздерживается от охоты и «сворачивает» своё „оружие“. Но если бактерию посадить на диету, она начинает охотиться: клетка перестраивается, чтобы добывать пропитание.

Учёные называют такой образ жизни иксотрофией. Исследователи из Венского университета выяснили, что так себя ведут не только бактерии в лаборатории, но и микроорганизмы из морских образцов.

Новая визуализация раскрывает детали

Исследователи изучили функции и молекулярную структуру захватных крючьев и пушек с помощью световой микроскопии и криоэлектронной микроскопии.

Эти методы позволили сохранить и проанализировать молекулярные структуры без искажений и в их естественном окружении. Усовершенствованная версия метода также позволяет определить структуру белков, из которых состоит оружие бактерий. Все эти методы доступны в центре компетенции ScopeM при ETH Zurich, благодаря которому и стало возможным проведение исследования, — говорит Вайс.

Пилхофер и Вайс уже 10 лет изучают сократительные инъекционные системы — «бактериальные пушки». У других хищных бактерий они часто заряжены токсинами для немедленного убийства жертвы.

Можно предположить, что такие пушки удастся использовать для введения активных ингредиентов в отдельные клетки с помощью молекулярной машины.

Некоторые хищные бактерии охотятся на цианобактерии. Это означает, что их можно использовать для борьбы с цветением водорослей или для остановки распространения бактерий Vibrio. По словам Вайса, эти бактериальные хищники очень эффективны.

Результаты опубликованы в издании Science.

17.10.2024


Подписаться в Telegram



Биосфера

Palaeontology: Птицу ужаса, останки которой нашли в Южной Америке, съел кайман
Palaeontology: Птицу ужаса, останки которой нашли в Южной Америке, съел кайман

Окаменелость вымершей гигантской плотоядной пт...

Nature Chemistry: Протоклетки помогут биохимикам понять, как зародилась жизнь
Nature Chemistry: Протоклетки помогут биохимикам понять, как зародилась жизнь

Короткие липиды могли стать основой первых кле...

TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем
TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем

Есть много анекдотов о том, как дики...

FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными
FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными

Раньше африканские гигантские крысы умели нахо...

JVIM: ИИ находит шумы в собачьем сердце с точностью 90%
JVIM: ИИ находит шумы в собачьем сердце с точностью 90%

Алгоритм, изначально разработанный для лю...

PNAS: Эпоху динозавров запустил лед, а вовсе не пламя
PNAS: Эпоху динозавров запустил лед, а вовсе не пламя

201,6 миллиона лет назад произошло массов...

RSTB: Социальные виды, включая людей, живут и размножаются дольше
RSTB: Социальные виды, включая людей, живут и размножаются дольше

Социальные виды живут дольше и размножают...

Science: Водные насекомые заменят пауков и мух в пищевой цепи
Science: Водные насекомые заменят пауков и мух в пищевой цепи

Животные должны получать достаточное количеств...

Nature Communications: Новый метод уменьшает количество пор в растениях
Nature Communications: Новый метод уменьшает количество пор в растениях

Химическое соединение, которое регулирует плот...

IPS&M: Инвазивные деревья могут приносить владельцам участков доход
IPS&M: Инвазивные деревья могут приносить владельцам участков доход

На брёвнах инвазивных деревьев можно выращиват...

AdFM: Сгруппировавшиеся фаги стали еще эффективнее бить бактерий
AdFM: Сгруппировавшиеся фаги стали еще эффективнее бить бактерий

Неожиданный результат при подготовке обра...

Science: Голодные бактерии берут своих жертв на абордаж
Science: Голодные бактерии берут своих жертв на абордаж

В мировом океане обитает множество бактерий, и...

ES&E: Пингвины в Африке охотно размножаются в искусственных гнездах
ES&E: Пингвины в Африке охотно размножаются в искусственных гнездах

Искусственные гнезда способствуют размножению ...

Vertebrate Zoology: На Мадагаскаре нашли пронзительно щебечущих лягушек
Vertebrate Zoology: На Мадагаскаре нашли пронзительно щебечущих лягушек

Исследователи обнаружили в тропических ле...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Cancer: Открыта связь между конкретными пестицидами и смертельным раком простаты
Cancer: Открыта связь между конкретными пестицидами и смертельным раком простаты
NatElec: Нанотранзисторы преодолеют ограничения кремниевых полупроводников
NatElec: Нанотранзисторы преодолеют ограничения кремниевых полупроводников
Новое средство против супербактерий разработали в Подмосковье
Новое средство против супербактерий разработали в Подмосковье
Palaeontology: Птицу ужаса, останки которой нашли в Южной Америке, съел кайман
Palaeontology: Птицу ужаса, останки которой нашли в Южной Америке, съел кайман
Созданная в МГУ ИИ-система для прогнозирования доз инсулина требует доработки
Созданная в МГУ ИИ-система для прогнозирования доз инсулина требует доработки
На Урале предложили высаживать коноплю для поглощения углекислого газа
На Урале предложили высаживать коноплю для поглощения углекислого газа
Открыта связь депрессии с нарушением формирования функциональной сети мозга
Открыта связь депрессии с нарушением формирования функциональной сети мозга
Nature Chemistry: Протоклетки помогут биохимикам понять, как зародилась жизнь
Nature Chemistry: Протоклетки помогут биохимикам понять, как зародилась жизнь
В Воронеже разработали новый метод извлечения коллагена из кожи пресноводных рыб
В Воронеже разработали новый метод извлечения коллагена из кожи пресноводных рыб
В ТПУ создали многоразовые накопители водорода из отечественного сырья
В ТПУ создали многоразовые накопители водорода из отечественного сырья
Новый подход к производству цифрового света решает проблемы 3D-печати
Новый подход к производству цифрового света решает проблемы 3D-печати
В МФТИ создают новую систему медицинской реабилитации
В МФТИ создают новую систему медицинской реабилитации
Простой анализ крови поможет предотвратить преэклампсию у рожениц
Простой анализ крови поможет предотвратить преэклампсию у рожениц
NC: Ученые ищут способ понять, как клетки чувствуют и реагируют на воздействие
NC: Ученые ищут способ понять, как клетки чувствуют и реагируют на воздействие
Cancer: Аэробные упражнения рассеивают туман в мозге, вызванный химиотерапией
Cancer: Аэробные упражнения рассеивают туман в мозге, вызванный химиотерапией

Новости компаний, релизы

Международные эксперты оценили разработанную для нижегородского завода технологию
На старт! Внимание! MITEX!
Фестиваль научных театров «Наука всем!» прошёл в Санкт-Петербурге
Всероссийский исторический кроссворд собрал 15 тысяч участников
«Вертолеты России» представили на саммите БРИКС Ми-171А3 AURUS, Ми-38 и модернизированный Ансат