Бактерии расстреливают клетки из «ружей»

У бактерий обнаружены системы молекулярных инъекций, похожие на ружья и шприцы. Описана их структура. Для взаимодействия с клетками микробы используют специальные наномашины. Возможно, будет полезно их применение в биомедицине в качестве инструментов

Открытое молекулярное оружие используется бактериями для удивительных вещей. С помощью внедрения определенных молекул в личинку червя запускается процесс превращения ее во взрослого червя. Возможно уничтожение чужеродных штаммов бактерий («война бактерий») или личинок насекомых. С помощью белковых наномашин бактерии защищаются также от клеток-мусорщиков.

Совсем недавно были описаны две новые системы инъекций: у цианобактерий (сине-зеленые водоросли) и одной морской бактерии Algoriphagus machipongonensis. Обнаруженные у них сократительные инъекционные системы (CIS) работают принципиально иначе, чем уже было описано. CIS устроены как молекулярные шприцы. Когда модуль внешней оболочки наномашины сжимается, выбрасывается внутренняя скрытая трубка, заполненная белками. Они вводятся либо в окружающую среду, либо в клетку-мишень.

У цианобактерий «шприц» не закреплен в клеточной мембране и даже не плавает свободно внутри клетки. Он располагается в том месте, где происходит фотосинтез. При изменении окружающей среды (концентрация соли в воде, УФ-света) шприц высвобождается и становится готовым к контакту с потенциальной целью. Предположительно, этот же механизм используется для запрограммированного уничтожения части самих многоклеточных цианобактерий.

Бактерии Algoriphagus machipongonensis свой шприц не вводят в «жертву». Они впрыскивают белки непосредственно в среду, в которой находятся клетки-мишени.

Ученые надеются, что в будущем молекулярное ружье можно будет нацеливать на определенные типы клеток и стрелять лекарствами или противомикробными препаратами.

Источник: phys.org