Zprávy

Násobení dešifrovaných bakterií: mechanismus vnitřních hodin řídí dělení buněk

Násobení dešifrovaných bakterií: mechanismus vnitřních hodin řídí dělení buněk



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Studie: Jak se bakterie množí

To, zda se v těle projevují infekční choroby, závisí částečně na reprodukci bakterií. U bakterií se to děje prostřednictvím buněčného dělení. Výzkumný tým ze Švýcarska nyní dešifroval dříve neznámý mechanismus, který patogeny používají k množení. Zdá se, že dělení buněk řídí jakýsi „vnitřní strojek“.

Vědci na Biozentru na univerzitě v Basileji objevili v bakteriích signální molekulu, která řídí množení bakterií. Zdá se, že se jedná o univerzální mechanismus, který používají všechny typy bakterií. Výzkum pomáhá lépe porozumět růstu bakterií a patogenů. Výsledky výzkumu byly nedávno představeny ve dvou dobře známých časopisech „Nature Communications“ a „PNAS“.

Dělení buněk je základem šíření infekcí

Schopnost dělit buňky a tím rozmnožovat bakterie je rozhodujícím faktorem šíření bakteriálních infekčních chorob. Rychlost dělení patogenů závisí na jejich životních podmínkách. V prostředích s nepříznivými podmínkami, jako je nedostatek živin, se bakterie množí výrazně pomaleji. Až dosud nebylo jasné, které procesní bakterie používají k řízení toho, jak rychle nebo pomalu se dělí.

Bakterie si udělejte pauzu

Předchozí výzkum již ukázal, že bakterie nezačínají ihned další dělení buněk za špatných podmínek prostředí. Místo toho si udělejte pauzu. Jak dlouho to je a jak je přerušeno nebylo známo. Výzkumný tým ze Švýcarska nyní dokázal tuto hádanku vyřešit.

Vnitřní hodiny bakterií jsou řízeny proteinem

Podle studií signální molekula c-di-GMP určuje, kdy dojde k dalšímu dělení buněk. „Nárůst úrovně c-di-GMP postupně uvádí jednotlivá ozubená kola hodinového strojku do pohybu v buňce,“ popisuje ředitel výzkumu profesor Dr. Urs Jenal. Tyto „zuby“ jsou enzymy, které jsou zapojeny do série a nazývají se kinázy. "Připravují buňku na přechod z klidové fáze do fáze dělení buněk," říká profesor.

Hodiny tikají, když je k dispozici správný protein

Vědci zjistili, že bakterie začnou produkovat signální molekulu c-di za příznivých životních podmínek. Tento protein aktivuje první kinázu, která zase aktivuje přes 100 genů spojených s buněčným dělením. Současně je zahájena výroba dalších signálních molekul.

Pokud je hladina c-di-GMP dostatečně vysoká, je konečně aktivována poslední kináza v řetězci - teprve potom je zahájeno skutečné dělení buněk. „To znamená, že se buňka nakonec rozhodne zdvojnásobit svou DNA a zahájit dělení,“ vysvětluje Jenal. Jakmile se bakteriální buňka začne dělit, celá skupina genů, které zahájily buněčné dělení, se vypne a proces začne znovu. „Protože jsou důležité pouze v přechodné fázi,“ zdůrazňuje vedoucí výzkumu.

Zmrazené kinázy

Tým kolem profesora Dr. Tilman Schirmer se mezitím soustředil na jemný proces aktivačního procesu. Vědci ukázali, že kinázy mají pohyblivé sekce, které zůstávají rigidní až do doků c-di-GMP. Teprve poté jsou sekce uvolněny a kináza je aktivována. „S naší prací jsme dokázali prokázat novou aktivní zásadu pro c-di-GMP,“ shrnuje Schirmer.

Princip se zdá univerzální

Zvláštností těchto dvou výzkumných projektů je, že se jeví jako univerzální princip. Podle současného stavu znalostí používají všechny typy bakterií tento mechanismus pro dělení buněk. Tento proces umožňuje patogenům optimálně přizpůsobit růst a vývoj existujícím podmínkám. Rozdělení tohoto procesu nyní umožňuje lepší obecné porozumění šíření bakterií. (vb)

Informace autora a zdroje

Tento text odpovídá specifikacím lékařské literatury, lékařským směrnicím a současným studiím a byl zkontrolován lékaři.

Absolventský editor (FH) Volker Blasek

Swell:

  • Andreas Kaczmarczyk, Antje M. Hempel, Urs Jenal a další: Přesné načasování transkripce pomocí c-di-GMP koordinuje buněčný cyklus a morfogenezi v Caulobacter; in: Nature Communications, 2020, nature.com
  • Badri N. Dubey, Elia Agustoni, Tilman Schirmer a další Aktivace hybridní histidinkinázy cyklickým uvolňováním domény zprostředkované di-GMP; in: PNAS, 2020, pnas.org


Video: Vitamín C - Slobodný vysielač - (Srpen 2022).