Не так просто, как думали: как бактерии образуют мембранные везикулы

обладают способностью образовывать мембранные везикулы, чтобы общаться друг с другом, а также защищаться от антибиотиков. В новом исследовании исследователи из Университета Цукубы обнаружили новый механизм, с помощью которого бактерии, содержащие миколиновую кислоту, особая группа бактерий с особым типом клеточной мембраны, образуют мембранные везикулы.


Бактерии традиционно классифицируются на основе состава их клеточных оболочек. Например, микробиологи используют окрашивание по Граму, чтобы различать бактерии с толстой (грамположительной) или тонкой (грамотрицательной) клеточной стенкой. Хотя бактериальные мембраны в основном действуют как защитные барьеры, они также могут образовывать выступы, чтобы образовывать мембранные везикулы с различными биологическими функциями. Например, мембранные везикулы могут содержать различные биомолекулы, такие как , которые могут передаваться между бактериями и сообщать новые способности клеткам. Также было показано, что мембранные везикулы являются важным средством защиты бактерий от антибиотиков и фагов (вирусов, заражающих бактерии). Недавние исследования показали, что бактерии по-разному образуют мембранные везикулы, которые, в свою очередь, образуют разные типы мембранных везикул. В то время как эти исследования в основном изучали биогенез мембранных везикул у грамотрицательных и грамположительных бактерий, механизм образования мембранных везикул у бактерий, содержащих миколиновую кислоту (MCB), таких как Mycobacteria tuberculosis, ответственных за туберкулез, остается неизвестным.

«Бактерии, содержащие миколиновую кислоту, представляют собой очень интересную группу бактерий из-за их сложной клеточной структуры», — говорит автор исследования доктор Тошики Нагакубо. «Целью нашего исследования было понять, как эти образуют мембранные везикулы».

Чтобы достичь своей цели, исследователи спросили, как условия окружающей среды влияют на образование мембранных везикул. Они подвергли MCB glutamicum двум различным типам стресса: повреждению ДНК и стрессу оболочки, то есть вмешательству в клеточную стенку или клеточной мембраны. Используя электронную микроскопию, визуализацию живых клеток со сверхвысоким разрешением и различные биохимические аналитические , исследователи обнаружили, что в условиях повреждения ДНК MCB образуют мембранные везикулы с более разнообразной морфологией, чем в нормальных условиях, демонстрируя, как бактерии адаптируются и реагируют на окружающую среду. Они также показали, что повреждение ДНК вызывает образование мембранных везикул в значительной степени через гибель клеток. Напротив, воздействие на бактерии стресса оболочки из-за дефицита пенициллина или биотина приводило к образованию мембранных пузырьков за счет мембранных пузырей. Интересно, что эти различные пути образования мембранных везикул были сходными в других MCB, демонстрируя, как сложная клеточная структура MCB определяет типы мембранных везикул, которые эта группа бактерий может образовывать.

«Это поразительные результаты, которые дают представление о механизмах, с помощью которых одноклеточные организмы, а именно бактерии, образуют различные типы мембранных пузырьков. Эти результаты могут быть полезны для разработки новых терапевтических средств или вакцин», — говорит автор исследования, доцент Масанори. Тойофуку.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments