Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • TechWeek
  • Биомолтекст2020
  • vsh25

Как выглядят роторы и статоры микробов?

Ученым впервые удалось получить высококачественные трехмерные снимки биологических двигателей естественного происхождения

DailyTechInfo по материалам Gizmodo: These Are the First-Ever High-Res Images of Naturally Occuring Biological Motors

Ученым уже очень давно известно, что некоторые виды бактерий и других микроорганизмов имеют хвосты, называемые жгутиками, движение которых позволяет им перемещаться вперед. Но до последнего времени никому не удавалось выяснить во всех подробностях то, что же именно приводит в движение эти части тел бактерий. И только недавно исследователи из Имперского колледжа в Лондоне, возглавляемые Морганом Биби (Morgan Beeby), при помощи технологии электронной криотомографии (electron cryotomography) получили первые в истории высококачественные снимки двигателей естественного происхождения, которые чем-то напоминают современные двигательные установки и состоят из множества различных движущихся «деталей».

Суть технологии электронной криотомографии заключается в размещении образцов, охлажденных до криогенной температуры, под раструб электронного микроскопа. Неподвижность молекулярной структуры при такой температуре позволяет получить снимки под различными углами и создать на их основе трехмерную модель даже самого сложного молекулярного образования.

В своих исследованиях ученые использовали в качестве образцов бактерии различных видов и, как оказалось, каждый вид бактерий обладает уникальным биологическим двигателем, обличающимся от двигателей других бактерий формой, величиной, сложностью структуры, мощностью, величиной вращающего момента, скоростью вращения и другими параметрами.

cryotomography.jpg
Рисунок из статьи Beeby et al. Diverse high-torque bacterial flagellar motors
assemble wider stator rings using a conserved protein scaffold
(PNAS, 2016) – ВМ.

Единственной общей чертой всех биологических двигателей является система неподвижных молекулярных колец, своего рода эквивалент статора обычного электрического двигателя. Этот молекулярный «статор» и позволяет двигателю вырабатывать вращающий момент, который передается на крутящиеся органы бактерий – своего рода пропеллеры, толкающие их вперед.

Некоторые из бактерий имеют «статоры» достаточно больших размеров, что позволяет им вырабатывать большую мощность и крутящий момент. Самый большой «статор» можно увидеть у бактерии Campylobacter, он в два раза больше, чем «статор» бактерии вида Salmonella, а вырабатываемой этим двигателем мощности достаточно для того, чтобы бактерия могла двигаться внутри кишечника живого организма.

Полученные учеными снимки служат разоблачением ошибочного представления о том, что подобные биологические машины невероятно сложны. Теперь же, имея информацию о строении биологических двигателей естественного происхождения, ученые, работающие в области наноробототехники, могут создавать свои собственные биодвигатели, обладающие необходимыми им размерами, скоростью вращения, мощностью и другими характеристиками.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 21.03.2016

Читать статьи по темам:

визуализация биомолекулы Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Три кита биотехнологий

Старший научный сотрудник Института проблем передачи информации РАН, Александр Панчин – о том, что дают нам биотехнологии сегодня и чего ждать от биотехнологий самого ближайшего будущего.

читать

ДНК – живая и светится

Химики из Швейцарии разработали революционный краситель, позволяющий «подсвечивать» молекулы ДНК в живых клетках, не нарушая их жизнедеятельности, что позволит ученым раскрыть многие тайны жизни.

читать

Молекулярное моделирование

Можно ли смоделировать на компьютере структуру и функции молекул? И каким образом можно визуализировать молекулярные процессы?

читать

Впервые на экране: смертельная схватка лейкоцита с микробом

Группа австралийских ученых сделала высококачественную видеозапись гибели лейкоцита, клетка которого, разрушаясь в результате борьбы с инфекцией, выделяет в окружающую среду белки определенного вида и остатки своего содержимого.

читать

Сибирские ученые открыли самую маленькую в мире люциферазу

Ученые Института биофизики СО РАН (Красноярск) выделили из морского планктонного рачка Metridia longa самую маленькую в мире молекулу люциферазы – фермента, вызывающего свечение у многих видов животных.

читать