Nanopartiklarnas magi: avslöja de strukturella hemligheterna bakom bakteriekoloniernas effektivare reproduktion.

StockholmForskare vid universitetet i Tsukuba har upptäckt att virusliknande nanopartiklar kan påverka hur värdbakterier organiserar sig och reproducerar. Dessa partiklar är nära besläktade med bakteriofager, som är virus som infekterar bakterier. De innehåller ett enzym som förändrar bakteriens form och struktur, vilket hjälper dem att växa på ett annat sätt.

Actinomyceter har gener som skapar virusliknande partiklar, vars syfte tidigare var okänt. Studien undersökte Streptomyces davawensis, en typ av actinomycet. Denna bakterie producerar dessa partiklar för att underlätta sin reproduktion.

Studien visade flera betydelsefulla resultat.

Extracellulärt DNA fungerar som en struktur för multikellulär organisation, men denna funktion var kraftigt reducerad i mutanta stammar av S. davawensis. Celler som saknade produktionen av virusliknande partiklar fastnade i onormala aggregat. Enzymet i de virusliknande partiklarna bryter ner genomiskt DNA och skapar en länk mellan de intracellulära och extracellulära miljöerna.

Forskare upptäckte att virusliknande partiklar har ett speciellt enzym som kallas en effektor. Denna effektor är viktig för deras funktion eftersom den bryter ner delar av DNA:t. Effektorn lämnar partikeln och rör sig till värdcellens membran.

Modellen beskriver hur effektorn underlättar frigörandet av DNA från cellen. Det frigjorda DNA:t bidrar till struktur och näring, vilket hjälper värdcellerna att växa och föröka sig. Detta resulterar i en mer organiserad cellgrupp och förbättrade förändringar i form och funktion för bakterierna.

Läs också:

Idag · 15:23

Nytt sätt att förstå hur våra övertygelser förändras

Denna forskning finansierades av flera källor, bland annat:

• Ett forskningsanslag från det japanska samhället för främjande av vetenskap (19K15726, 23K13863 och 23K26811).
• Japan Science and Technology Agency (JPMJMI21G8 och JPMJGX23B2).
• Suntory-projektet för uppmuntran av framtida stjärnor inom livsvetenskaper (SunRiSE).

Denna upptäckt är viktig då den visar en ny metod för bakterier att föröka sig med hjälp av partiklar som liknar virus. Forskningen antyder att forskare skulle kunna förändra hur dessa partiklar fungerar för att stödja olika biotekniska områden.

Detta är viktigt eftersom virus finns överallt i miljön. Levande varelser har utvecklat sätt att bekämpa dem. Denna studie visar dock att inte allt som är kopplat till virus är skadligt. I detta fall hjälper de faktiskt bakterier att föröka sig.

Analysen visade att Streptomyces davawensis inte kan fungera ordentligt utan virusliknande partiklar. Mutantstammar utan dessa partiklar kunde inte organisera sig korrekt och bildade ovanliga cellkluster. Detta visar att dessa nanopartiklar är avgörande.

Denna forskning är betydelsefull för mikrobiologi och bioteknik. Den förklarar hur virusliknande nanopartiklar påverkar bakterier. Den visar hur dessa partiklar hjälper bakterier att organisera sig och reproducera. Forskningen är omfattande och föreslår många framtida användningsområden.

Forskare har upptäckt att bakterier och virus (eller virusliknande partiklar) kan samarbeta. Detta samarbete hjälper bakterier att växa och bli mer organiserade. Nu kan forskare hitta nya sätt att använda denna kunskap. Med denna nya insikt kan framtida bioteknik bli mycket mer avancerad.