Бактерии существуют в микросреде, где сосуществование перемежается ожесточённой борьбой за питательные вещества и пространство. В условиях постоянной конкуренции микроорганизмы используют наноразмерные «копьё» – системы секреции типа VI (T6SS), позволяющие вводить смертельные коктейли в атаки противников.
Группа во главе с профессором Мареком Баслером из Biozentrum Университета Базеля совместно с Рудериком Лимом, аргозийским профессором по нанобиологии из Biozentrum и Швейцарского института нанонаук (SNI), доказала, что повреждение клеточной оболочки является ключевым сигналом, запускающим сборку T6SS у бактерии Pseudomonas aeruginosa.
Для имитации атак использовали атомно-силовую микроскопию (AFM) в лаборатории Рудерика Лима. Ультратонкий, иглоподобный наконечник, постепенно увеличивая давление, прокалывал сначала внешнюю, затем и внутреннюю мембраны в контролируемых условиях, что позволяло следить за молниеносным ответом клетки с помощью флуоресцентной микроскопии.
Наблюдения показали, что уже через десять секунд после механического повреждения внешней мембраны бактерия активирует свою систему T6SS и нацеливается непосредственно на зону повреждения с высокой точностью. При необходимости сборка T6SS может повторяться в том же месте.
Проверка гипотезы выявила, что повреждение оболочки является достаточным и необходимым условием для срабатывания T6SS, опровергая предположения о том, что для активации требуются контакт с соседними клетками или воздействие токсических веществ.
Одной из главных методологических сложностей стало использование AFM для исследования бактерий Pseudomonas, размеры которых более чем в десять раз меньше эукариотических клеток, ранее изучавшихся с данным методом. Точечное нанесение повреждений позволило прояснить локальный механизм ответа клеточного оружия.
Быстрое и локальное действие T6SS оптимизирует затраты энергии, минимизируя случайный «выстрел» и обеспечивая Pseudomonas aeruginosa решающее преимущество в борьбе за выживание в сложной микробной среде, что открывает перспективы для разработки новых антимикробных и биотехнологических стратегий.
Изображение носит иллюстративный характер
Группа во главе с профессором Мареком Баслером из Biozentrum Университета Базеля совместно с Рудериком Лимом, аргозийским профессором по нанобиологии из Biozentrum и Швейцарского института нанонаук (SNI), доказала, что повреждение клеточной оболочки является ключевым сигналом, запускающим сборку T6SS у бактерии Pseudomonas aeruginosa.
Для имитации атак использовали атомно-силовую микроскопию (AFM) в лаборатории Рудерика Лима. Ультратонкий, иглоподобный наконечник, постепенно увеличивая давление, прокалывал сначала внешнюю, затем и внутреннюю мембраны в контролируемых условиях, что позволяло следить за молниеносным ответом клетки с помощью флуоресцентной микроскопии.
Наблюдения показали, что уже через десять секунд после механического повреждения внешней мембраны бактерия активирует свою систему T6SS и нацеливается непосредственно на зону повреждения с высокой точностью. При необходимости сборка T6SS может повторяться в том же месте.
Проверка гипотезы выявила, что повреждение оболочки является достаточным и необходимым условием для срабатывания T6SS, опровергая предположения о том, что для активации требуются контакт с соседними клетками или воздействие токсических веществ.
Одной из главных методологических сложностей стало использование AFM для исследования бактерий Pseudomonas, размеры которых более чем в десять раз меньше эукариотических клеток, ранее изучавшихся с данным методом. Точечное нанесение повреждений позволило прояснить локальный механизм ответа клеточного оружия.
Быстрое и локальное действие T6SS оптимизирует затраты энергии, минимизируя случайный «выстрел» и обеспечивая Pseudomonas aeruginosa решающее преимущество в борьбе за выживание в сложной микробной среде, что открывает перспективы для разработки новых антимикробных и биотехнологических стратегий.
