При делении магниточувствительные бактерии ломают свои компасы пополам

Чтобы разделить свой компас между дочерними клетками, магниточувствительная бактерия сгибает внутриклеточный магнитный стержень так, чтобы его можно было сломать.

В 1970-е годы Ричард Блейкмор открыл удивительные морские бактерии, обладающие чувством магнитного поля. Эти микроорганизмы в буквальном смысле имеют собственный компас, который позволяет им ориентироваться по линиям магнитного поля Земли. По мнению учёных, это помогает бактериям находить под водой территории с требуемым содержанием кислорода, серы и прочих необходимых им веществ.

Бактерии делают свой компас из крохотных органелл, называемых магнитосомами, которые состоят преимущественно из магнетита (Fe₃O₄) и (или) грейгита (Fe₃S₄). Одной магнитосомы недостаточно, чтобы заставить бактерию развернуться по магнитным линиям, поэтому много магнитосом объединяются внутри клетки в длинную цепь. Но при делении такой магнит ставит клетку перед проблемой: как сделать так, чтобы он достался всем дочерним клетками. Перед делением бактерия вытягивается в длину, а потом у неё посередине начинает формироваться перетяжка, как будто она затягивает некий пояс. Но молекулярных сил такого «пояса» явно недостаточно, чтобы переломить магнитный стержень у неё внутри.

Исследователи из Мюнхенского университета Людвига — Максимилиана (Германия) обнаружили, что бактерия делит свой компас между дочерними клетками с помощью простого инженерного решения.

Учёные наблюдали за процессом деления Magnetospirillum gryphiswaldense: поначалу бактерия, как обычно, удлинялась, а потом начала перетягиваться в центре. Но затем обе наметившиеся половинки вдруг согнулись друг относительно друга под углом в 50 градусов, после чего бактерия резко переломилась пополам. В статье, опубликованной в журнале Molecular Microbiology, приведены расчёты, показывающие, что изгибание магнитного стержня достаточно ослабляет его прочность, чтобы его можно было сломать силами клеточного деления. Причина же такого сгибания делящейся бактерии, скорее всего, в асимметричном (с одной стороны) наращивании клеточной стенки.

С помощью белков цитоскелета M. Gryphiswaldense удаётся ещё и поровну поделить магнитосомы между дочерними клетками. Впрочем, как считают коллеги авторов работы, такой способ разламывания внутриклеточного магнита поровну принадлежит исключительно этому виду магнитных бактерий. У других представителей этой группы магнитосомы несколько разнесены в пространстве, формируя как бы пунктирный стержень; у третьих — изначально держат их по разным концам клетки; четвёртые упаковывают магнитосомы в клеточную мембрану... Однако в любом случае такой способ деления, который продемонстрировала бактерия немецким учёным, нельзя не признать весьма остроумным.

Похожие статьи: