Nekonvenční buněčné dělení v Karibském moři: Bakterie boří dogma o buněčné biologii

Nekonvenční buněčné dělení v Karibském moři: Bakterie boří dogma o buněčné biologii
Nekonvenční buněčné dělení v Karibském moři: Bakterie boří dogma o buněčné biologii
Anonim

Většina bakterií se dělí umístěním proteinu zvaného FtsZ do místa dělení. Tradičně se mělo za to, že FtsZ se musí organizovat do kruhu, aby získal tucet dalších proteinů a společně s nimi vyvíjel homogenní a současnou konstrikční sílu svírající bakterii ze strany na stranu. Stejně jako když se někdo snaží palcem a prsteníčkem zmáčknout balónek ve tvaru tyče. I když se stále diskutuje o tom, který z proteinů s dělením komplexu - generuje konstrikční sílu, nikdy se nediskutovalo o tom, že FtsZ tvoří prstenec. Ať už je prsten tvořen kontinuálními vlákny FtsZ nebo krátkými a částečně se překrývajícími, ať už je to nepravidelný, eliptický nebo toroidní, o prstenu se dlouho věřilo, že je sine qua non pro buněčné dělení.

Učebnice biologie bakteriálních buněk byly napsány studiem mikroorganismů, které lze pěstovat v laboratoři. Většina mikrobů však zatím není kultivovatelná a lze je pozorovat pouze v jejich přirozeném prostředí. To je případ mikrobů, kteří se zapojují do důvěrných spojení s mnohobuněčnými organismy.

Silvia Bulgheresi a její tým studují bakterie, které rostou a rozmnožují se na povrchu malé rodiny mořských háďátek, Stilbonematinae. Právě na těch, které se vyskytují kolem tropického ostrova uprostřed Karibiku, byl nekonvenční mikrob objeven. Analýza této bakterie, symbionta mořského háďátka Robbea hypermnestra, znovu oživuje diskusi o tom, jak se vytváří konstrikční síla, která řídí dělení bakteriálních buněk.

Symbiont je tyčinkovitá bakterie o rozměrech zhruba 1 x 3 Μm připojená jedním pólem k povrchu svého hostitele háďátka. První podivná věc, kterou dělá, je orientovat svou dělicí rovinu rovnoběžně s její dlouhou osou, díky čemuž se dělí podélně místo příčně (jako to dělají běžné tyčinkovité bakterie). Ale jako by stavba zdi a sevření membrány na přibližně třikrát delší vzdálenost nebylo dostatečně náročné, tento vynalézavý organismus ji doplňuje asynchronním dělením. Totiž: nejprve invaginuje u háďátka připojeného pólu a poté u jeho volného pólu. "Největší překvapení však přišlo, když jsme hledali prsten FtsZ a žádný jsme nenašli," vysvětluje Nikolaus Leisch, první autor článku a v současnosti postdoktorand na Institutu Maxe Planka v Brémách.

Rozdělení symbionta R. hypermnestra nechává oslněné vědce na rozpacích, aby věděli, jakou evoluční výhodu by toto svérázné rozdělení mohlo přinést. Jedním z možných vysvětlení je, že by to umožnilo symbiontovi zůstat věrný svému hostiteli červa."Podélné dělení se mohlo vyvinout tak, aby přenášelo hostitelskou vazbu na obě dceřiné buňky. Jinými slovy, aby se zabránilo tomu, že jedna dceřiná buňka bude ztracena v písku nebo v moři," spekuluje Bulgheresi.

Populární téma