Неожиданная устойчивость роста клеточной стенки

Новое исследование Стэнфордского университета опровергло вековую гипотезу о том, что рост клеточной стенки бактерий напрямую зависит от внутреннего давления клетки.

Используя современные микроскопические методы визуализации, учёные доказали, что клеточная стенка E. coli продолжает расти с нормальной скоростью даже в условиях высокого осмотического давления, когда клетка сжимается. Рост становится видимым только после возвращения в нормальную среду.

Ключевые открытия:

• Опыт с осмотическим шоком: Клетки E. coli помещали в камеры с высококонцентрированным сахарным раствором (высокое осмотическое давление), а затем резко возвращали в нормальный раствор.
• Неожиданный результат: В сахарном растворе клетки сжимались, и их рост казался замедленным. Однако при смене среды они за секунды расширялись до размера, соответствующего нормальному росту.
• Вывод: Клеточная стенка росла с постоянной скоростью всё время, но в сжатом состоянии этот рост был невидим, как у изюмины. При возвращении воды клетка разглаживалась, как виноград, обнажая весь накопленный рост.

Значение исследования

Это открытие, названное «сменой парадигмы», объясняет, как такие бактерии, как E. coli, могут выживать в резко меняющихся средах (например, от луж до желудка). Ведущий автор работы, Энрике Рохас, PhD, уже применяет эти знания в Бангладеш для изучения реакции Vibrio cholerae (возбудителя холеры) на изменение среды.

Источник: Исследование опубликовано 12 мая в Proceedings of the National Academy of Sciences (авторы: Enrique Rojas et al., старший автор — K.C. Huang, PhD).