Αποκαλύφθηκε μηχανισμός μη ισορροπίας της βακτηριακής μεταγωγής μαστιγωτών κινητήρα


μαστίγιο

Πίστωση: Δημόσιος τομέας Pixabay/CC0

Σε εργασία που δημοσιεύτηκε στο Επιστολές Φυσικής Ανασκόπησης, μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Yuan Junhua και τον καθηγητή Zhang Rongjing από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας (USTC) της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών πρότεινε έναν νέο μηχανισμό μη ισορροπίας στην αλλοστερική ρύθμιση της εναλλαγής κινητήρα, με βάση μια ακριβή μέτρηση της δυναμικής μεταγωγής του βακτηριακού μαστιγιακού κινητήρα. Αυτός ο μηχανισμός έχει επίσης συνέπειες για μηχανισμούς μη ισορροπίας που ρυθμίζονται από άλλους μοριακούς κινητήρες.


Η βακτηριακή κολύμβηση με μαστίγια είναι ένας τυπικός μηχανισμός κινητικότητας των βακτηρίων, ο οποίος είναι το κλειδί για την επιβίωση των βακτηρίων και τη μόλυνση του ξενιστή. Από τη μια το μαστιγωτό παράγει ροπή για να κινήσει το νήμα των μαστιγίων να περιστραφεί και επιτρέπει στα βακτήρια να κολυμπήσουν. Από την άλλη πλευρά, ο κινητήρας αλλάζει την φορά περιστροφής των μαστιγίων (αριστερόστροφα ή δεξιόστροφα) για να προσαρμόσει το μοτίβο κολύμβησης run-and-tumble.

Οι δυναμικές ιδιότητες του μαστιγωτού κινητήρα επηρεάζονται σε μεγάλο βαθμό από τα εξωτερικά φορτία και η μεταγωγή κινητήρα για κινητήρες με χαμηλά σε υψηλά φορτία έχει διερευνηθεί σε προηγούμενες μελέτες. Ωστόσο, λόγω των τεχνικών περιορισμών, δεν έχει μελετηθεί η δυναμική μεταγωγής κινητήρα μαστιγίου με εξαιρετικά υψηλό φορτίο και ακόμη και σε κατάσταση αδράνειας.

Οι ερευνητές σε αυτήν την εργασία χρησιμοποίησαν οπτικά τσιμπιδάκια για να σταματήσουν τον μαστιγωτό κινητήρα και μελέτησαν τη δυναμική μεταγωγής του κινητήρα σε στάση με την υψηλή χωροχρονική ανάλυση του , συνειδητοποιώντας την ακριβή μέτρηση.

Συγκρίνοντας περαιτέρω τα προηγούμενα αποτελέσματα των δυναμικών ιδιοτήτων υπό άλλα φορτία, οι ερευνητές πρότειναν έναν νέο μηχανισμό με τον οποίο η ασύμμετρη ροπή κατά τη φορά των δεικτών του ρολογιού και αριστερόστροφη περιστροφή του κινητήρα παρέχει την εισροή ενέργειας μη ισορροπίας για την εναλλαγή του κινητήρα. Αυτό το μυθιστόρημα μη ισορροπία μπορεί να εξηγήσει ομοιόμορφα τις δυναμικές ιδιότητες της εναλλαγής κινητήρα κάτω από όλα τα φορτία.

Αυτό το εύρημα παρέχει πληροφορίες για τους πιθανούς μη-ισορροπητικούς θερμοδυναμικούς μηχανισμούς άλλων αλλοστερικών ρυθμίσεων και επίσης εξηγεί τη σημαντική φυσιολογική σημασία της ασυμμετρίας ροπής υπό δύο συνθήκες περιστροφής.


Για να αποικίσουν διαφορετικά περιβάλλοντα, τα βακτήρια συντονίζουν με ακρίβεια τους νανοκινητήρες τους


Περισσότερες πληροφορίες:
Bin Wang et al, Dynamics of Switching at Stall Reveals Nonequilibrium Mechanism in the Allosteric Regulation of the Bacterial Flagellar Switch, Επιστολές Φυσικής Ανασκόπησης (2021). DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.268101

Παρέχεται από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας

Παραπομπή: Αποκαλύφθηκε μηχανισμός μη ισορροπίας βακτηριακής μεταγωγής μαστιγωτών (2022, 7 Ιανουαρίου) που ανακτήθηκε στις 7 Ιανουαρίου 2022 από τη διεύθυνση https://phys.org/news/2022-01-nonequilibrium-mechanism-bacterial-flagellar-motor.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Εκτός από κάθε δίκαιη συναλλαγή για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν μπορεί να αναπαραχθεί χωρίς τη γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.



Source link

By koutsobolis

koutsobolis.com

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *