U ZNANOSTI uvijek postoji mogućnost novih spoznaja. Stručnjaci su tako nedavno uperili svoje mikroskope nove generacije u membranu bakterija; otkrivajući pritom detalje koje do sada nismo vidjeli.
Gram-negativne bakterije poput Escherichije coli imaju vanjske membrane koje reguliraju ulazak i izlazak tvari. Ove membrane imaju nevjerojatnu kolekciju alata, uključujući proteine i toksine poput lipopolisaharida koji prekrivaju površinu.
Najoštrija fotografija žive bakterije do sada
"Njihova vanjska membrana je velika barijera koja ih štiti od antibiotika i važan čimbenik u stvaranju otpornosti bakterija na lijekove. Međutim, još nam uvijek nije u potpunosti jasno kako je ta barijera konstruirana, stoga smo je odlučili detaljnije analizirati", kazao je biofizičar Bart Hoogenboom sa Sveučilišta University College London (UCL).
"Proučavanjem živih bakterija od molekularne do stanične skale možemo vidjeti kako proteini membrane tvore mrežu koja se proteže po cijeloj površini bakterija, ostavljajući male praznine područja bez proteina", dodao je.
Stručnjaci su prilikom analize koristili mikroskop atomskih sila, koji kontinuirano cilja površinu membrane kako bi odredio njen oblik. Na taj su način napravili prekrasnu sliku bakterijske membrane – koja je također i najoštrija fotografija žive bakterije do sada u povijesti.
Bačvasti proteini
Kao što možete vidjeti na snimci, bakterija na površini ima puno sitnih rupa. Radi se o takozvanim beta-bačva proteinima, nazvanim porini. Naziv bačva dolazi zbog njihovog bačvastog oblika (β-barrel) sa šupljim središnjim dijelom putem kojeg molekule prolaze kroz membranu. Moglo bi se reći da porini tvore tunele u membrani bakterije kroz koje mogu prolaziti molekule.
Glatki dijelovi površine su lipopolisaharidi koji se mogu rastezati kako stanica raste, piše Science Alert.
"Zaključujemo da je vanjska membrana mozaik fazno odvojenih regija bogatih lipopolisaharidima i proteinima, čije je održavanje bitno za integritet membrane, a time i za životni stil gram-negativne bakterije", pišu stručnjaci u istraživanju.
Otpornost na antibiotike
Naravno, znanstvenici ne analiziraju E. coli snažnim mikroskopima samo iz zabave. Postoji dobar razlog zašto su nam potrebne ovakve spoznaje.
"Klasičan prikaz vanjske membrane bakterije prikazuje neuređeno raspoređene proteine po membrani. Naše snimke pokazuju da to nije slučaj i da su lipidni dijelovi odvojeni od mreže proteina, poput ulja koje se odvaja od vode, u nekim slučajevima stvarajući pukotine u oklopu bakterija", objasnila je biokemičarka Georgina Benn s UCL-a.
"Ovaj novi način gledanja na vanjsku membranu znači da sada možemo istraživati je li takva konstrukcija bitna za funkciju membrane, njen integritet i otpornost na antibiotike", dodala je.