Làm thế nào thiên nhiên thiết kế động cơ quay ban đầu

Chất chùm vi khuẩn là một trong những động cơ nhỏ nhất của tự nhiên, xoay vòng ở tốc độ lên đến 60.000 vòng / phút. Để hoạt động đúng đắn và đẩy lùi vi khuẩn, sợi flagell đòi hỏi tất cả các bộ phận của nó phải khớp với nhau để yêu cầu đo đạc. Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science , các nhà nghiên cứu của Đại học Utah đã tiết lộ việc loại bỏ một cơ chế điều chỉnh chiều dài của thanh kéo dài 25 nanomét của trục trặc và trả lời một câu hỏi lâu dài về cách các tế bào được giữ lại với nhau như thế nào.

Tin: © 7activestudio / Fotolia

Trong khi những điều khiển cơ học xác định kích thước của các thành phần chùm hạt khác đã được xác định, sự kiểm soát chiều dài của thanh, một trục cứng truyền mô men từ động cơ chùm vào bên trong tế bào sang sợi trục cánh quạt bên ngoài, . Giáo sư Sinh học Kelly Hughes cho biết: "Vì đa số máy được lắp ráp bên ngoài tế bào nên phải có các cơ chế tự lắp ráp và cũng để xác định độ dài tối ưu của các thành phần khác nhau. "Sao làm được vậy?"  Nghiên cứu tìm thấy protein gắn kết để đánh giá các vi khuẩn cờ lê, giữ các tế bào cùng nhau.

Nghiên cứu sinh của Hughes, Eli Cohen đã theo đuổi câu hỏi kiểm soát độ dài của chuột trong Salmonella enterica bằng cách sử dụng các công cụ di truyền với sự tiến triển chậm chạp cho đến khi một trong các khóa học của mình, ông nghe về khái niệm của protein màng ngoài của Lpp, liên kết vật lý tới màng ngoài Tường tế bào. Các Salmonella  phong bì bao gồm một màng bên trong và một lớp màng bên ngoài tương tác với thế giới bên ngoài.  Giữa  hai màng là một không gian chứa một tế bào gọi là periplasm. Các nhà sinh vật học tế bào trước  đây không biết liệu protein LppA đã dựng lên thành tế bào, giống như những cột trụ dựng lên một  mái nhà, hoặc liệu màng ngoài có bị gắn chặt với thành tế bào hay không.

Cohen, Hughes và các đồng nghiệp của họ đã chế tạo các dòng Salmonella để xác định xem LppA có hoạt động như một dây buộc cho màng ngoài và liệu màng ngoài có ảnh hưởng đến chiều dài của lá cờ hay không. Họ nhận thấy rằng thay đổi chiều dài của protein LppA thay đổi chiều rộng của periplasm cùng với chiều dài của thanh.

Cohen nói: "Thanh cần chạm vào bên trong màng ngoài. "Vì vậy, nếu màng ngoài ở xa xa hơn, que cần phải phát triển ở đó để đáp ứng nó".

Hughes cho biết thêm: "Công việc này kết thúc bằng việc cho thấy nó thực sự là một dây buộc giữ màng ngoài. "Nếu bạn không buộc nó xuống, màng ngoài sẽ nổ ra khỏi tế bào."

Bởi vì flagellum gắn liền với khả năng di chuyển của vi khuẩn, sự hiểu biết về các hệ thống điều khiển trên hệ thống lá cờ có thể giúp các nhà nghiên cứu tìm hiểu làm thế nào để giữ im lặng các vi khuẩn có hại và cản trở hệ thống giống như lá cờ mà một số vi khuẩn sử dụng để lây nhiễm các tế bào chủ.

Tài liệu do Đại học Utah cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho phong cách và chiều dài.