Учените разкриват тайната на бактериалния бич – крайъгълен камък за микробиологията!

Учените разкриват тайната на бактериалния бич – крайъгълен камък за микробиологията!

Международен изследователски екип, ръководен от Хумболтовия университет в Берлин, постигна значителен напредък в разбирането на микробната подвижност. На 9 юли 2025 г. учените публикуваха резултатите си в научното списаниеПриродна микробиологияи по този начин хвърли светлина върху структурата на бактериалния флагелум, пъзел, който озадачава микробиологията от 50-те години на миналия век. Дешифрирането на структурата на тази сложна макромолекулна машина може да има широкообхватни последици за разработването на нови антимикробни стратегии и синтетични наномашини, като напр. hu-berlin.de докладвани.

Бактериалният камшик, който се състои от базално тяло, кука и дълга извънклетъчна нишка, позволява на микроорганизми като Salmonella enterica и Campylobacter jejuni да се движат по целеви начин. Изследователите също така изясниха структурата и вмъкването на флагелиновите молекули в нишката. Използвана е криоелектронна микроскопия за изобразяване на камшичетата на Salmonella с близка до атомната резолюция.

Революционизираща микробиология

Централна точка на откритието е визуализацията на флагела в активно и правилно сгънато състояние. Роза Айненкел, водещ автор на статията, описва механизма за включване на нови молекули флагелини като „молекулярен балет“, в който капачката на нишката се върти и се настройва, за да вмъкне правилно молекулите. В допълнение, връзката между куката и нишката действа като буфер за механично напрежение, което силно влияе върху техниката на бактериално движение.

Значението на тези открития не е очевидно само в микробиологията. Изследователите използват подобни принципи, за да разберат биологичните наномашини, които изпълняват различни основни задачи в клетките. Например рибозомите, като протеинови комплекси, регулират сглобяването на протеини от техните градивни елементи, докато хлоропластите в растителните клетки преобразуват слънчевата енергия в химическа енергия, която задвижва всички жизнени процеси, като напр. simplescience.ch обясни.

Бъдещи перспективи

Разбирането как работят биологичните системи е от решаващо значение за медицината и фармакологията. Тук има потенциал за разработване на нови антибиотици и лекарства. В този контекст изследователи от университета в Осака също са провели проучвания върху сглобяването на апарата за експортна врата в Salmonella, за да разберат как бактериите заразяват еукариотните клетки и да идентифицират нови лекарствени цели, според това scienceaq.com.

Бактериалният флагел се счита за една от най-старите наномашини в биологията и играе ключова роля в движението на бактериите. Функционално подобните структури на устройствата за инжектиране на бактерии отварят нови перспективи в медицинските изследвания, тъй като научните познания за тези структури могат да представляват обещаващи цели за разработването на нови лекарства.