Бактериофаг (вирус, заразяващ бактерии), наречен P74-26 и получил прозвището "Рапунцел", обитава негостоприемни горещи извори и се храни с Thermus thermophilus - една от най-устойчивите бактерии на планетата.
Бактериофагите са повсеместно разпространени вируси, които селективно и специфично заразяват своя бактериален гостоприемник.
Преобладаващата част от бактериофагите принадлежат към разред Caudovirales, които се състоят от капсид, съдържащ двойноверижен ДНК геном, и опашка.
Опашката е от съществено значение за разпознаването на гостоприемника и прикрепването на вируса, а оттам и за успешното заразяване.
"Бактериофагите са навсякъде, където има бактерии, включително в мръсотията и водата около вас, а също и в микробната екосистема на собственото ни тяло", обяснява Емили Аньело (Emily Agnello), дипломант в Медицинския факултет на Масачузетския университет.
Докато повечето бактериофаги имат къси, микроскопични опашки, P74-26 има опашка, която е 10 пъти по-дълга от повечето и е дълга почти 1 микрометър, колкото е диаметърът на нишките на паяжината.
Опашката на P74-26 е много по-голяма от обичайното за бактериофагите и може да достигне почти микрометър дължина. Кредит: Agnello et al., 2023
P74-26 не само има изключително дълга опашка, но е и най-стабилният бактериофаг, което му позволява да съществува и да заразява бактерии, които живеят в горещи извори.
"Опашката на всеки бактериофаг е съставена от много малки градивни елементи, които се съединяват, за да образуват дълга тръба", разказва Аньело. "Нашето изследване установи, че тези градивни елементи могат да променят формата си или конформацията си, докато се сглобяват."
"Това поведение на промяна на формата е важно, за да могат градивните елементи да се напаснат един към друг и да образуват правилната структура на тръбата на опашката", обяснява Аньело.
Промяната на формата е важна, за да могат градивните елементи да се напаснат един към друг и да образуват правилната структура на тръбата на опашката. Кредит: Leonora Martinez-Nunez
Изследователите са използвали техники за получаване на изображения с висока разделителна способност, както и компютърни симулации, и са установили, че градивните елементи на опашката си пасват един с друг, за да образуват стабилна структура.
Иследователите използват техника, наречена криоелектронна микроскопия, която им позволява да правят хиляди изображения и кратки филми при много голямо увеличение.
"Като направихме много снимки на тръбите на опашката на бактериофага и ги подредихме една върху друга, успяхме да разберем как точно се напасват градивните елементи", разказва Аньело.
Те откриват, че P74-26 използва връзка "топка и гнездо", за да се слоби. Освен това опашката е образувана от вертикално подредени пръстени от молекули, които съставят кух канал.
"Обичам да си представям тези градивни елементи на бактериофага като нещо подобно на Лего. Легото има шипове от едната страна и дупки или гнезда от другата", обяснява д-р Брайън Келх (Brian Kelch), изследовател в Медицинския факултет на Масачузетския университет.
"Представете си Лего, в което гнездата са затворени. Но когато започнете да строите с Лего, гнездата започват да се отварят, за да позволят на шиповете на други Лего да изградят по-голям комплект."
"Това поведение е важен начин, по който тези градивни елементи от бактериофагите се саморегулират при сглобяването им."
В сравнение с повечето бактериофаги P74-26 използва половината от броя на градивните елементи, за да образува подреждащи се пръстени, които изграждат опашката.
"Смятаме, че някой древен вирус е слял своите градивни елементи в един протеин. Представете си, че две малки тухлички Лего са слети в една голяма тухла без шевове. Тази дълга опашка е изградена от по-големи и по-здрави градивни елементи", отбелязва д-р Келх.
"Смятаме, че това може да стабилизира опашката при високи температури."
Справка: Emily Agnello et al. 2023. Conformational dynamics control assembly of an extremely long bacteriophage tail tube. Journal of Biological Chemistry, in press; doi: 10.1016/j.jbc.2023.103021
Източник: ‘Rapunzel Bacteriophage’ Has Extremely Long Tail, Researchers Say, Sci.News
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари