Svako može koristiti malo ublažavanja stresa, čak i bakterije. Sada su istraživači iz Japana otkrili da bakterijska nanomašina sa neobičnom ćelijskom lokacijom može zaštititi ćelije od stresnog okruženja.
U studiji objavljenoj nedavno u mSphere, istraživači sa Univerziteta Cukuba otkrili su da se proteinski kompleks povezan sa sistemima lučenja repa faga eksprimuje intracelularno u modelu Gram-pozitivnog organizma i štiti ga od osmotskog stresa.
Mnoge vrste bakterija sadrže gene koji kodiraju nanomašine slične repu faga koje se nazivaju kontraktilni sistemi za ubrizgavanje (CIS). Ovi sistemi su u suštini mali špricevi koje bakterije proizvode i ispuštaju u svoje okruženje da bi kontaktirale druge ćelije i ubrizgale njihov sadržaj.
„Klasteri gena koji se odnose na CIS su visoko konzervirani u gram-pozitivnim aktinomicetama kao što su Streptomices“, kaže glavni autor studije profesor Tošiki Nagakubo. „Neki sojevi kodiraju CIS-ove poznate kao čestice nalik repu faga Streptomices (SLP) koje izgleda da pružaju prednost u konkurentskim uslovima rasta, ali ostaje nejasno kako to rade.“
Da bi utvrdili kako ovi SLP funkcionišu, istraživači su istraživali gde su SLP proteini eksprimirani u Streptomices lividans, modelnom organizmu filamentoznih Gram-pozitivnih bakterija sa visoko očuvanim klasterima gena povezanih sa CIS. Takođe su sveobuhvatno pogledali proteine sa kojima SLP reaguju.
„Rezultati su bili veoma neočekivani“, objašnjava profesor Nagakubo. „Za razliku od standardnih CIS-ova, koje ćelije oslobađaju u vanćelijsku sredinu, S. lividans SLP se eksprimuje isključivo unutar ćelije.“
Brisanje gena koji kodiraju SLP rezultiralo je povećanom osetljivošću na osmotski stres, što je neravnoteža u koncentracijama elektrolita unutar i izvan ćelije. Pored toga, činilo se da SLP proteini stupaju u interakciju sa ćelijskim sistemima uključenim u sintezu ćelijskog zida i translaciju proteina.
„Naši nalazi sugerišu da su SLP direktno ili indirektno povezani sa mrežom interakcija proteina unutar citoplazme S. lividans, i da gubitak SLP na kraju utiče na podložnost bakterije određenim stresnim uslovima“, kaže profesor Nagakubo.
S obzirom na jedinstvenu unutarćelijsku lokalizaciju SLP-a, čini se da oni predstavljaju novu klasu nanostruktura nalik repu faga koje proizvode Gram-pozitivne bakterije i koje se razlikuju od poznatih tipova bakterijskih CIS-a. Čini se da ovi SLP-ovi pružaju otpornost na osmotski stres, koji bi mogao povećati preživljavanje S. lividans i poboljšati njegovu sposobnost preživljavanja u gusto naseljenim mikrobnim zajednicama u prirodnom okruženju kao što je zemljište.
