БиоНовини

Новините от света на биологията и медицината

Слънчеви баКтерии

leave a comment »


 

Статията е публикувана първоначално в блога за наука на в-к Капитал: http://capital.bg/showblog.php?storyid=374447

 

След 120 годишни изследвания върху болестотворни бактерии учени откриват странен факт – дори без да притежават специални светлочувствителни елементи, бактериите могат да „видят“ слънчевите лъчи. Нещо повече – живота на някои от тях зависи от това.

Бактерията Brucella abortus (зелено оцветена), видяна чрез флуоресцентен микроскоп (А) и конфокален микроскоп (В). Източник: The National Institute of Allergy and Infectious DiseasesБруцелозата е инфекциозна болест, която върлува както сред животни, така и сред хора. Причинителят – бактерия с име Brucella sp., предизвиква подобни на грип симптоми у засегнатите. Често при селскостопанските животни болестта е с фатален изход. Още по-мъчителна е болестта, когато засегне бременни индивиди – една от фазите на инфекцията е помятане на плода. Краят на живота на нероденото бележи възхода на колонии от бактериални клетки. Възможно ли е абортът да е свързан с необходимостта от слънчеви лъчи за бактериите, поразили нищо неподозиращият за слънчевия свят ембрион?

Според експериментални резултати на изследователи от University of California – Santa Cruz това е напълно възможно [1]. Тяхно вълнуващо откритие показва, че бактериалните клетки притежават възможност за регистриране на слънчева светлина по начин характерен за… зелените растения. Специални фоточувствителни ензими (или по-точно участъци от молекулите им) са отговорни за реакция към светлина. Въпреки че не притежават нито специален клетъчен органел (компонетнт на клетката както стигма например при други едноклетъчни), нито пигмент, чувствителен към определен вид лъчи, изследваните бактерии са показали увеличаване на тяхната жизнеспособност и болестотворност при излагане на слъчева светлина. Така след като фотопроцесите при бактериите бяха постулирани само за автотрофните видове (тези, които се хранят самостойно чрез фотосинтеза) се оказват характерни за почти всички представители от този древен клон на живота.

Точният механизъм, който е в основата на увеличаване на болестотворността, не е известен. Предполага се, че светлината активира фоточувствителен протеин, свързан с ензима хистидин киназа. Впоследствие той активира поредица от процеси, свързани с присъединяване и отнемане на фосфор – каскадно фосфорилиране и дефосфорилиране (основен начин за вътреклетъчна сигнализация). Светлинното активиране се предизвиква от светлина в синята област на видимия спектър. В резултат на каскадните процеси се мобилизира „машинарията”, отговорна за клетъчното размножаване. Това изследователите доказват чрез поставяне на тъмно и последващо освобождаване на светло на експериментални бактериални колонии. Способността да се размножават на тъмно е намаляла с 90 % в сравнение с тази, когато бактериите имат достъп до светлина. Изследователският екип се подготвя за още по-задълбочени проучвания, с които да изнамерят нови начини за лечение на инфекциозни болести.

Ръководителят на екипа д-р Богомолни споделя, че с описването на фотоактивиращата способност на хистидинкиназите се открива съвършено непозната област в биологията на фотопроцесите. Началото на най-новия етап в развитието и е поставено преди 10 години. Тогава за първи път при растенията е описан обособен участък от молекули, наречени фототропини, отговорен за фототропизмите (движения на растенията предизвикани от светлина, класически пример за което е слънчогледа). Участъкът, наречен LOV domain (произнася се както английското любов и идва от способността на домена да реагира на светлина, кислород или електроимпулс – Light, Oxygen, Voltage), е описан за царствата растения и гъби. Сега този „домейн“ с романтично име изследователите откриват и в хистидинкиназите на бактериите [2]. Дали от любов към слънцето, или просто защото е древен еволюционен трик, бактериите показват завидни способности да използват скришом силата на светлината.

===================

[1] Swartz E. T. et all. 2007. Blue-Light-Activated Histidine Kinases: Two-Component Sensors in Bacteria. Science, Vol. 317: 1090-1093.

[2] John T. M. Kennis and Sean Crosson 2007.
Microbiology: A Bacterial Pathogen Sees the Light. Science, Vol. 317: 1041-1042.

Статията е публикувана в блога за наука на Капитал
http://capital.bg

Written by Георги Балджиев

7 септември, 2007 в 3:24

Публикувано в Микроорганизми

Вашият коментар

Попълнете полетата по-долу или кликнете върху икона, за да влезете:

WordPress.com лого

В момента коментирате, използвайки вашия профил WordPress.com. Излизане /  Промяна )

Google photo

В момента коментирате, използвайки вашия профил Google. Излизане /  Промяна )

Twitter picture

В момента коментирате, използвайки вашия профил Twitter. Излизане /  Промяна )

Facebook photo

В момента коментирате, използвайки вашия профил Facebook. Излизане /  Промяна )

Connecting to %s

%d блогъра харесват това: