Új felfedezés tárja fel az antarktiszi baktériumok túlélőképességének titkát

A biológiai ismereteink nagyrésze, ideértve a baktériumokkal kapcsolatos tudásunkat is, a közvetlen környezetünk, illetve saját magunk tanulmányozásából származik. Azonban rengeteg olyan – a legtöbb ismert faj számára közel sem ideális – környezet létezik, ahol bizonyos baktériumok (és magasabb rendűek is) mégis képesek megélni. Ilyenek például az Antarktisz jeges tájain megélő, Psychrobacter nemzetséghez tartozó fajok.

Hibrid napelemes rendszerek akkumulátorral, elérhető áron. Kalkuláljon itt ingyenesen! (x)

A kutatás fő célja az volt, hogy megértsük, hogy ezekben a hidegtűrő baktériumokban milyen különleges háttérmechanizmusok teszik lehetővé a túlélést, illetve az alapvető sejten belüli folyamatok közé tartozó fehérje átíródás, más néven a transzláció folyamatát. Az angol Newcastle-i Egyetem kutatói által vezetett nemzetközi projektben, melynek eredményeit a rangos Nature folyóiratban közölték, egy olyan új, úgynevezett hibernációs faktort fedeztek fel, amelynek segítségével a 0 °C fok alatti stresszes körülmények között „hibernált” állapotba kerülnek ezek a baktériumok, hogy majd a kedvezőbb körülmények eljövetelekor gyorsan újra növekedni és osztódni tudjanak. A faktor, amely a Balon elnevezést kapta, kötődik a sejten belül lévő riboszómákhoz – ahol élő sejtekben a fehérje átíródás történik – és ideiglenesen megakadályozza a további átíródást, így egyben meg is védi a riboszómákat a hidegstressz által okozott károktól. A kedvezőbb körülmények eljövetelekor a faktor képes gyorsan lekapcsolódni, hogy a fehérjeszintézis minél gyorsabban újra beinduljon, és a sejtek elkezdjenek szaporodni.

A kutató csapat alapvető megközelítése az ilyen téli álmot alvó baktériumok riboszómáinak a tanulmányozására a krio-elektronmikroszkópos vizsgálat volt, amely lehetővé teszi a nagy méretű molekulák szerkezeti elemzését a minták fagyasztásán keresztül. Ennek segítségével kimutatták a Balon faktor jelenlétét; további jellemzése fehérje tömegspektrometriai módszer segítségével történt. Ahhoz, hogy a Balon faktort kódoló gén is pontosan beazonosítható legyen, ki kellett dolgozni olyan genetikai módszereket, melyek segítségével ezek a laboratóriumi körülmények között nehezen növekvő, Psychrobacter fajok DNS-e is módosíthatóvá válhat.

Ezt a folyamatot dolgozta ki Csörgő Bálint, a HUN-REN SZBK, MTA Lendület Génsebészeti Módszertan Kutatócsoport vezetője. Az általa kifejlesztett módszerek segítségével sikerült több Psychrobacter fajból is kiütni a Balon génjét, és az így specifikusan módosított baktérium kevésbé hatékonyan bírta már a hideg stresszes körülményeket. Különböző DNS adatbázisokkal összevetve, a gén (vagy annak hasonló változata) sok más fajta baktériumban is jelen van, így ez a faktor bizonyára egy általánosabb stressz védelemnek a része lehet. Érdekes módon a Balon kapcsolatot mutat egy magasabb rendű eukariótákban is található általános fehérje transzlációs faktorral, így evolúciósan is jelentős szerepe lehet.

A kutatás rávilágít arra, hogy milyen jelentősége lehet túlmenni az általánosabb modellorganizmusokon és kevésbé ismert, extremofil baktériumokat tanulmányozni, hiszen ezáltal az alapvető sejttani folyamatokban is felfedezhetők újdonságok.

Forrás: HUN-REN Magyar Kutatási Hálózat

Ajánlott tartalom

A magyarok 83%-a támogatja, hogy az Európai Unió jogszabályt fogadjon el a természet helyreállításáról

Az európai polgárok döntő többsége támogatja a természet helyreállításáról szóló európai uniós javaslatot azokban a tagállamokban, amelyek kormányai nem álltak a rendelkezés elfogadása mögé – derül ki egy közvélemény-kutatásból, amelyet az európai környezetvédő szervezetek publikáltak.