Как точно изглежда защитната „кожа“ на бактериите? Изследователи използваха изключително мощни микроскопи, за да научат повече за начина, по който тази мембрана е организирана.
Грам-отрицателните бактерии като ешерихия коли притежават външна мембрана, която предпазва нейните вътрешности. Тя е снабдена с впечатляващ набор от инструменти, включително външномембранни протеини и токсини като липополизахариди.
Как обаче сработват заедно всички тези елементи? Какво е съотношението между липополизахаридите по повърхността и мембраната на цялата бактерия. Именно тук на помощ идва новото проучване.
„Външната мембрана представлява една труднопреодолима за антибиотиците преграда. Именно тя прави инфекциозната бактерия устойчива на медицинско лечение. Все още обаче нямаме никаква представа как точно е сглобена тази преграда. Ето защо решихме да я изучим отблизо и с максимални детайли – обяснява биофизикът Барт Хогенбум от Лондонския университетски колеж. – Като изучаваме жива бактерия на молекулярно и клетъчно ниво, ние можем да видим как мембрановите протеини образуват мрежа, обхващаща цялата повърхност на бактерията. Остават единствено малки пролуки, които не съдържат протеин.“
За целта изследователите използват специален микроскоп, който постоянно „сръчква“ повърхността на мембраната, за да определи формата ѝ. Досущ като четенето на текст, изписан с брайловата азбука, само че с лазери, а не с пръсти.
Именно така екипът създава една невероятна снимка на мембраната на бактерията. Според учените това е най-детайлното изображение на жива бактерия въобще – то показва плътността на външномембранните протеини по повърхността.
Източник: Benn et al., PNAS, 2021
Како можете да видите по-горе, по повърхността откриваме множество миниатюрни дупки. Това са специални протеини, наречени порини, които образуват тунелчета в мембраната на бактерията – молекулите навлизат именно през тях. Липозахаридите пък представляват малката гладка повърхност (при растежа на клетките тя може да нарасне).
Оказва се, че разпределението на протеините по мембраната далеч не е толкова хаотично, колкото предполагахме досега. Напротив – те се напасват идеално с останалите „строителни блокове“ на мембраната. На някои места обаче се образуват малки пролуки в тази броня. Екипът ще използва направените открития, за да се опита да пребори антибиотичната резистентност при грам-негативните бактерии от типа на ешерихия коли.
Изследването е публикувано в PNAS.
Източник: Science Alert
