Nanoskala Sprëtzähnlech Bakteriestrukturen kéinte benotzt gi fir nei Drogen ze liwweren

Andeems Dir Tubeworms vum Buedem vu Boote am San Diego Hafen ofschraaft fir se ze studéieren, D'San Diego State University Fuerscher hunn entdeckt datt e gënschtege Bakterium, deen hinnen hëlleft bei der Grënnung vu Kolonien, och e Segen fir d'mënschlech Gesondheet kéint sinn, well dee selwechte Prozess schonn am mënschlechen Darm stattfënnt.

Andeems Dir dës Bakterie ënnersicht déi Metamorphose am bescheidenen Tubeworm verursaacht, Marine Mikrobiologe bei SDSU entdeckt datt déi nanoskala Sprëtzähnlech Strukturen, déi et produzéiert huet - eng Struktur, déi den Death Star bezeechent huet fir den Effekt deen et huet - an der Zukunft benotzt ka ginn fir nei Therapien oder Impfungen un geziilte Zellen a Stoffer bei Mënschen ze liwweren.

Tubeworms ( Hydroides elegans ) si kleng Marine Kreaturen mat haarden Muschelen déi vill Ierger a wirtschaftleche Verloscht fir Boot- a Schëffbesëtzer verursaachen. Si hale sech um Buedem vun de Schëffer a bilden Zoll-déck kräfteg Schichten, an zéien och aner Invertebraten un wéi Schnecken, déi sech dann uewen op hinnen formen. Dëse sougenannte 'Biofouling' féiert zu zousätzlech Gewiicht a méi héije Brennstoffverbrauch. Also, jiddereen vun der US Navy bis zur Schëffer- a Bootbauindustrie ass interesséiert erauszefannen wéi se dat maachen a wat maache kann fir ze vermeiden datt et geschitt.

Marine Fuerschung huet zu bedeitender Entdeckung gefouert

Den Nicholas Shikuma mat SDSU studéiert Tubeworms fir e puer Joer mat Studenten a sengem Labo, fir genau ze verstoen firwat se op bestëmmte Plazen am Ozean gezunn sinn, wou se Kolonien etabléieren.

Virdrun Fuerschung vun aneren huet gewisen datt wéi Koralleriffer, Mierbierg a Mierespritzen, d'Tubewürmer brauche och e frëndlecht Ëmfeld fir ze reproduzéieren, sou datt se typesch op Beräicher mat gesonde Populatioune vu Bakterien wéi gravitéiert hunn Pseudoalteromonas , eng positiv Bakterie. De Shikuma huet entdeckt datt d'Bakterie Metamorphosis Associated Contractile Strukturen (MACs) huet - Sprëtzähnlech Strukturen déi Inhalt an d'Larven vun Tubeworms injizéieren, hëlleft et a jonk Würmer ze transforméieren.

Wat hien a Matbierger Wëssenschaftler net woussten, war wann d'MACs eng biochemesch an den Tubeworm sprëtzen fir Metamorphose ze verursaachen an un d'Bootschëffer ze halen. Dem Shikuma säi Labo huet Kryo-Elektronentomographie benotzt fir d'Strukturen ze studéieren an Arrays vun Doudestär geformte Injektiounssystemer ze fannen, déi vun der Bakterie fräigelooss ginn.

Si hunn entdeckt datt d'Sprëtzstrukturen en neie Effektorprotein enthalen, Mif1, dat reguléiert d'biologesch Aktivitéit am Tubewormhost, an et ass dëst Protein dat verantwortlech ass fir Metamorphose ze verursaachen.

Vill Pathogen produzéiere dës Sprëtzstrukturen déi typesch Krankheet verursaachen. Awer dëst ass déi éischte Kéier datt mir Bakterien entdeckt hunn, déi d'Sprëtz fir e symbiotescht Zweck benotzen. "

Nicholas Schummer, SDSU

Sprëtzen vu Phagen klauen, awer fir de gudden Zweck

D'MACs ähnelen ähnlech Sprëtzstrukturen, déi op Bakteriophagen fonnt goufen - Virussen déi Bakterien infizéieren - a mat der Evolutioun, d'Bakterien hunn dës Struktur aus de Phagen 'geklaut', an hunn se gutt benotzt.

"Phage attackéiert normalerweis Bakterien mat dëse Strukturen, awer amplaz se ze benotzen fir aner Bakterien ze infizéieren, den Pseudoalteromonas benotzt se elo fir mat aneren Déieren ze interagéieren, wéi Tubeworms, Insekten, a Mauszellen, "Sot de Shikuma.

"MACs ginn erstallt wann d'Bakterien Zelllysis ënnerhalen - wann d'Zellen sech opblosen - an d'Bakterien déi dëst maachen stierwen duerno, also ass et bal wéi Altruismus well et de Rescht vun der bakterieller Populatioun profitéiert. "

Net all Bakterie an dësem Stamm produzéiert d'MACs, nëmmen ongeféier een aus 50 mécht dat, awer well mir kënnen Trilliounen vun dëse Bakterien produzéieren, Versuergung wäert keen Thema sinn a méi vun hinnen kënne konstruéiert gi fir MACs ze produzéieren, hien erkläert.

D'Resultater ginn de 17. September publizéiert eLife Journal, a verfollegt op den Fersen vun enger kierzlecher Publikatioun aus dem Shikuma Labo deen publizéiert gouf Zellberichter am Juni dëst Joer wat gekuckt huet wéi dës Bakterie in vitro mat Insekt- a Mauszellen interagéiert. Dëse Pabeier huet gewisen wéi déi mikroskopesch Sprëtzstrukturen mat Notzlaasde geännert kënne ginn, déi potenziell Therapeutik oder Impfungen droe kënnen.

De Shikuma huet e provisoresche Brevet fir d'Resultater a béide Pabeieren kritt, beim Benotze vun de MACs fir modifizéiert Proteine ​​ze liwweren. Als nächste Schrëtt, aktuell Fuerschung a sengem Labo ëmfaasst Biergdaten aus dem Human Microbiome Project fir ze kucken ob mir Mënschen déiselwecht bakteriell Sprëtzstruktur an eisen Darm hunn, déi fir Therapie benotzt kënne ginn.

• Zecken droen elo verschidde Krankheeten,
• Darmbakteriell Ännerungen beaflossen d'Lupusbehandlungsresultater an der Schwangerschaft