Burattinai di nanoparticelle: rivelati i segreti architettonici delle colonie batteriche

RomeUn gruppo di ricercatori dell'Università di Tsukuba ha scoperto che le nanoparticelle simili ai virus possono influenzare l'organizzazione e la riproduzione dei batteri ospiti. Queste particelle, simili ai batteriofagi (virus che attaccano i batteri), contengono un enzima che modifica la forma e la struttura dei batteri, aiutandoli a crescere in modo diverso.

Gli attinomiceti possiedono geni che producono particelle simili a virus, il cui scopo è stato appena compreso. La ricerca si è concentrata su Streptomyces davawensis, un tipo di attinomicete. Questo batterio genera tali particelle per facilitare la propria riproduzione.

Lo studio ha rivelato risultati significativi.

• Il DNA extracellulare, che funge da impalcatura per l'organizzazione multicellulare, risultava notevolmente ridotto nei ceppi mutanti di S. davawensis.
• Le cellule prive di produzione di particelle simili a virus rimanevano intrappolate in aggregati anomali.
• L'enzima nelle particelle simili a virus degrada il DNA genomico, creando un ponte tra gli ambienti intracellulari ed extracellulari.

I ricercatori hanno scoperto che le particelle simili a virus contengono un enzima speciale chiamato effettore. Questo effettore è cruciale per la loro funzione poiché degrada parte del DNA. L'effettore lascia la particella e si dirige verso la membrana della cellula ospite.

Il modello dimostra come l'effettore aiuti a rilasciare il DNA fuori dalla cellula. Questo DNA liberato offre struttura e nutrienti, facilitando la crescita e la riproduzione delle cellule ospiti. Di conseguenza, si forma un gruppo di cellule più organizzato e i batteri mostrano miglioramenti nella forma e nella funzione.

Questa ricerca è stata sostenuta finanziariamente da diverse fonti, tra cui:

• Un finanziamento per la ricerca scientifica dalla Società Giapponese per la Promozione della Scienza (19K15726, 23K13863 e 23K26811).
• L'Agenzia Giapponese per la Scienza e la Tecnologia (JPMJMI21G8 e JPMJGX23B2).
• Il Programma di Incentivi per le Stelle Nascenti della Suntory nelle Scienze della Vita (SunRiSE).

Leggi anche:

Oggi · 15:23

Nuova teoria: dinamiche dei sistemi di credenze umane

Questa scoperta è rilevante perché rivela un nuovo metodo con cui i batteri possono moltiplicarsi utilizzando particelle simili ai virus. La ricerca indica che gli scienziati potrebbero modificare il funzionamento di queste particelle per favorire diversi campi della biotecnologia.

Virus e batteri: quando la cooperazione vince

Questo è importante perché i virus sono presenti ovunque nell’ambiente. Gli esseri viventi hanno sviluppato modi per combatterli. Tuttavia, questo studio dimostra che non tutto ciò che riguarda i virus è dannoso. In questa situazione, infatti, aiutano i batteri a riprodursi.

L'analisi ha rivelato che Streptomyces davawensis non può funzionare correttamente senza le particelle simili a virus. Le varianti mutanti prive di queste particelle non riuscivano a organizzarsi correttamente, formando ammassi cellulari anomali. Questo dimostra l'importanza fondamentale di queste nanoparticelle.

Questa ricerca è fondamentale per la microbiologia e la biotecnologia. Illustra come i nanoparticelle simili a virus influenzino i batteri e come queste particelle aiutino i batteri a organizzarsi e riprodursi. Lo studio è approfondito e propone molteplici utilizzi futuri.

Scienziati hanno scoperto che batteri e virus (o particelle simili a virus) possono cooperare. Questa collaborazione favorisce la crescita e l'organizzazione dei batteri. Ora i ricercatori possono esplorare nuovi modi di utilizzare questa conoscenza. Con questa nuova comprensione, la biotecnologia del futuro potrebbe diventare molto più avanzata.