Структура Z-кольца бактерий: открытие «бус на нитке»
Новейшая технология сверхвысокого разрешения в микроскопии позволила австралийским исследователям пересмотреть процесс деления бактериальных клеток, что потенциально открывает путь к созданию новых видов антибиотиков.
Учёные из института i³ Университета технологий Сиднея впервые в мире детально описали структуру Z-кольца — основного белка, контролирующего деление бактериальной клетки. Результаты опубликованы в ведущем международном журнале PLoS Biology.
С помощью микроскопа DeltaVision OMX с модулем Blaze SIM (первого в мире коммерчески установленного микроскопа Blaze) команда под руководством профессора Лиз Гарри впервые получила доказательства, что Z-кольцо в делящейся бактериальной клетке на самом деле выглядит как «бусы на нитке».
«Ранее исследователи полагали, что Z-кольцо представляет собой непрерывный пояс, охватывающий клетку, чтобы заставить её сужаться при делении надвое», — пояснила профессор Гарри.
Это открытие меняет модель понимания клеточного деления у бактерий и может стать отправной точкой для создания нового поколения антибиотиков, нацеленных на этот процесс.
«Бактерии, как и все организмы, должны делиться, чтобы выжить. Клетка удваивается в размере, прежде чем разделиться на две, обеспечивая каждой новорождённой клетке правильное количество хромосом», — отметила Гарри.
Ключевым преимуществом новой технологии OMX Blaze стала возможность наблюдать живые клетки:
- Скорость: более быстрая съёмка изображений.
- Безопасность: воздействие на клетки гораздо меньшим количеством энергии.
- Результат: возможность получать трёхмерные изображения живых клеток без их повреждения.
Оказалось, что Z-кольцо — это очень динамичная структура «бус на нитке», постоянно меняющая форму во время деления клетки. Также было обнаружено, что другие белки, участвующие в процессе деления, следуют той же схеме.
В условиях растущей проблемы антибиотикорезистентности поиск новых мишеней для антибиотиков крайне важен.
«Клеточное деление — это процесс, который до сих пор не был мишенью для антибиотиков. Существует целый ряд возможностей для разработки антибиотиков, убивающих бактерии путём ингибирования деления клеток», — заявила профессор Гарри.
Инвестиции в передовые технологии, такие как OMX Blaze, открывают новые горизонты для фундаментальной биологии и могут внести вклад в борьбу с устойчивыми инфекциями.