Главная→ Информация для покупателей→ Новости науки→ Механистическое происхождение закона роста бактерий
Механистическое происхождение закона роста бактерий
Многие клеточные активности в бактериях организованы в соответствии с их скоростью роста. Клеточная сигнализация включает интерпретацию информации из окружающей среды и реализацию соответствующего регуляторного контроля. Известно, что сигнальная система гуанозинтетрафосфата, или молекулы ppGpp, осуществляет фундаментальный контроль в бактериях, координируя синтез рибосом со скоростью клеточного роста, то есть измеряет скорость роста клетки (что принято в области бактериальной физиологии), но как эта система может ощущать скорость роста клеток в различных средах, неясно.
Несмотря на десятилетия изучения и идентификацию множественных молекулярных взаимодействий, которые связывают гуанозинтетрафосфат с некоторыми аспектами роста клеток, нам не хватает системной количественной картины того, как выполняется это предполагаемое «измерение». Поэтому ученые провели ряд экспериментальных исследований с использованием молекулярно-биологического оборудования, чтобы выяснить, с помощью каких механизмов бактерии могут обрабатывать сложную пищевую информацию.
С помощью ряда экспериментов ученым удалось выяснить, что пул ppGpp реагирует обратно пропорционально скорости трансляционного удлинения, или сокращенно ТУ, в кишечной палочке Escherichia coli. Вместе со своей ролью в ингибировании биогенеза и активности рибосом ppGpp он замыкает ключевую регуляторную цепь, которая позволяет клетке воспринимать и контролировать скорость своего роста в разных условиях.
Знаменитый линейный закон роста, связывающий содержание рибосом и скорость роста, возникает как следствие сохранения запасов рибосом при сохранении скорости удлинения в условиях медленного роста. При проведении дальнейшего анализа ученые выяснили, что сама скорость удлинения обнаруживается путем измерения соотношения жилых и транслоцирующих рибосом, стратегии, используемой для разрушения сложной многомерной динамики молекулярных процессов, лежащих в основе роста клеток, для восприятия физиологического состояния целого.
Таким образом, ученые установили поразительную линейную связь между уровнем гуанозинтетрафосфата и обратной скоростью удлинения трансляции и показали, как бактерии могут обрабатывать сложную пищевую информацию, контролируя эту скорость и используя ее для контроля синтеза рибосом. Восприятие ТУ через молекулу гуанозинтетрафосфата количественно и механистически объясняет законы роста бактерий, которые надежно связывают содержание рибосом со скоростью роста.
- 27 июля 2022
-
Вирус гепатита Е поражает эндотелиальные клетки микрососудов головного мозга
Ученые обнаружили, что как квазиоболочечные, так и необолочечные HEV могут аналогичным образом проникать через гематоэнцефалический барьер.
- 23 июля 2022
-
Усы как гидродинамические датчики добычи у кормящихся тюленей
Недавно ученые отметили замечательный случай, когда усы способствовали добыванию пищи млекопитающими в экстремальных подводных условиях: глубоком, темном океане.
- 20 июля 2022
-
Функциональная ближняя инфракрасная спектроскопия выявляет активность мозга в движении
Метод fNIRS продвинулся от относительно простых измерений изменений содержания кислорода в крови к сложному методу регистрации реакций мозга в реальном времени, связанных с широким спектром действий и когнитивных задач.
- 16 июля 2022
-
Инъекция шванномы с ослабленным штаммом сальмонеллы индуцирует противоопухолевый иммунитет
Поскольку бактериальная иммунотерапия использовалась при лечении некоторых злокачественных новообразований, ученые оценили ослабленный штамм сальмонеллы в качестве иммунотерапии доброкачественной мышиной шванномы.
- 13 июля 2022
-
Изучен высоко обратимый металлический цинковый анод
Перезаряжаемая металлическая цинковая батарея на сегодняшний день считается важной технологией, которая может устранить цепочку поставок и экономический кризис, вызванный химией на основе лития.