Согласно новому исследованию, многолетняя загадка о том, как естественные антимикробные хищные бактерии способны распознавать и убивать другие бактерии, возможно, была разгадана.
Ученые из Бирмингемского университета и Ноттингемского университета обнаружили, как естественные антимикробные хищные бактерии, называемые бактериоядными Bdellovibrio, производят волокна на своей поверхности, чтобы поймать добычу.
Это открытие может позволить ученым использовать этих хищников для нацеливания и уничтожения проблемных бактерий, которые вызывают проблемы со здоровьем, порчей продуктов питания и окружающей средой, сообщает «phys.org».
С 1960-х годов бактериоядные Bdellovibrio, как известно, охотятся и убивают другие бактерии, проникая в клетки-мишени и поедая их изнутри, а затем вырываясь наружу. Прорыв произошел, когда Сэм Гринвуд, студент бакалавриата, и Асма Аль-Баяти, аспирант лаборатории Сокетта, обнаружили, что хищники Bdellovibrio откладывают прочный везикул («отщипнутая» часть оболочки клетки хищника) при вторжении в свою добычу.
«Везикула создает своего рода воздушный шлюз или замочную скважину, позволяющую Bdellovibrio проникнуть в клетку жертвы. Затем мы смогли изолировать этот везикул от мертвой добычи, что является первым случаем в этой области. Везикула была проанализирована, чтобы выявить инструменты, использованные во время предыдущего события контакта хищника и жертвы. Мы думали об этом как о слесаре, оставляющем отмычку или ключ в качестве доказательства в замочной скважине», - объясняет команда исследователей.
Глядя на содержимое везикул, ученые обнаружили, что, поскольку Bdellovibrio не знает, с какими бактериями он встретится, он развертывает ряд похожих молекул распознавания добычи на своей поверхности, создавая множество различных «ключей» для «разблокировки» множества различных типов добычи.
Затем исследователи провели индивидуальный анализ молекул, продемонстрировав, что они образуют длинные волокна, примерно в 10 раз длиннее, чем обычные глобулярные белки. Это позволяет им действовать на расстоянии и «нащупывать» добычу поблизости.
В общей сложности лаборатории насчитали 21 различное волокно. Исследователи доктор Саймон Колтон, доктор Кэри Ламберт и доктор Джесс Тайсон изучали, как они работают как на клеточном, так и на молекулярном уровне.
Затем команда начала пытаться связать конкретное волокно с определенной молекулой поверхности добычи. Выяснение того, какое волокно соответствует той или иной добыче, может позволить использовать инженерный подход, который позволяет использовать хищников, нацеленных на различные типы бактерий.
Улучшение понимания этих бактерий-хищников может позволить использовать их в качестве антибиотиков для уничтожения бактерий, которые разлагают пищу, или тех, которые вредны для окружающей среды.
Эти бактерии могут быть полезны, и полное понимание того, как они работают и находят свою добычу, открывает мир новых открытий и возможностей.