Naučnici su otkrili novu strukturu nalik lancima koja pomaže jednoćelijskim organizmima da prežive u izvorima vruće kiseline bogatim sumporom u Nacionalnom parku Jelouston u SAD.
Dok su topli izvori Jeloustona poznate znamenitosti, činjenica da život može da preživi u njihovim ključalim i veoma kiselim vodama je podjednako zapanjujuća.
Da bi otkrio kako je to moguće, međunarodni istraživački tim – na čelu sa Univerzitetom u Ekseteru – proučavao je vrstu arheja koja voli kiselinu pod nazivom Sulfolobus acidocaldarius.
Koristeći najsavremeniju tehniku snimanja koja se zove elektronska kriomikroskopija, ispitali su proteinske filamente nalik na kosu koje proizvodi ova vrsta – i pronašli ranije nepoznat protein koji formira izuzetno stabilna vlakna nalik lancima.
„Vreli izvori u Jeloustonu su toliko korozivni da u njima mogu da prežive samo veoma posebni oblici života“, rekao je dr Bertram Daum, sa Eketerovog Instituta za žive sisteme i viši autor studije.
„Od svih života na Zemlji, arhealne vrste se najčešće nalaze u takvim ekstremnim uslovima, a S. acidocaldarius je žilav organizam koji uspeva na oko 80°C i veoma kiselim pH vrednostima.
„Kroz oksidaciju sumpora u izvorima koje naziva domom, S. acidocaldarius čak stvara toksičnu sumpornu kiselinu koju naseljava.“
Tim je pokušao da razume kako se ćelije S. acidocaldarius okupljaju da bi formirale međusobno povezane zajednice na površinama, koje se nazivaju biofilmovi.
S. acidocaldarius proizvodi četiri različita proteinska filamenta, od kojih je svaki veoma stabilan i sa jedinstvenom funkcijom — a razumevanje strukture ovih ne samo da bi moglo da otkrije kako ova vrsta preživljava, već bi moglo da pomogne u razvoju jakih, ali biorazgradivih nanomaterijala.
„Ispitali smo strukturu jednog od ovih filamenata, nazvanog ‘nit'“, rekao je dr Daum.
„Naši saradnici u Nemačkoj su uzgajali S. acidocaldarius u specijalnim inkubatorima i izolovali niti iz ćelija.
„Zatim smo zamrznuli niti na veoma niskim temperaturama i snimili ih pomoću transmisionog elektronskog mikroskopa.
„Koristeći sofisticirani softver za analizu slike, generisali smo veoma detaljnu trodimenzionalnu sliku niti, što nam je omogućilo da je vizualizujemo u atomskoj rezoluciji.“
Na iznenađenje tima, ovo je otkrilo ranije neviđenu klasu arhealnih proteinskih filamenata.
„Niti su napravljene od proteinskih podjedinica u obliku punoglavca, koje su spojene kao perle na kanapu“, objasnio je gospodin Gejns, koautor studije.
„Podjedinice se drže zajedno izuzetno jakim vezama; svaka podjedinica u obliku punoglavca umeće svoj rep u glavu sledeće podjedinice duž lanca.
Ove jake veze omogućavaju ćelijama da se pridruže i ostanu povezane u biofilmovima, čak i pod najnepovoljnijim uslovima.
