Как маленькие батареи, у бактерий имеется две нагрузки: хороший за пределами их клеточных мембран, отрицательных на внутренней части. И как с батареями, это отделение нагрузки есть их источником энергии. Насосными протонами через их мембрану бактерии могут сделать энергию, прясть их кнуты, так, они могут плавать и привести в воздействие насосы, вводящие еду. Исследователи сейчас нашли, что кишечная палочка пропускает эту разность потенциалов в течение краткого момента и деполяризует, весьма как нейроны делают, когда они стреляют.
Явление имело возможность оказать помощь растолковать, как кое-какие бактерии сопротивляются антибиотикам.Танец-вспышка. Бактерии, содержащие чувствительный к напряжению протеин, мигают на и прочь в то время как они стреляют.Кредит: © Science/AAAS
Больше научных видео новостейВспышка понимания, говорит, что ведущий следователь Адам Коэн, биофизик в Гарвардском университете, был авариен. «Ни один из нас не имел знания либо склонности изучить бактерии», говорит он; его несколько интересовалась нейронами.
Довольно много исследователей пробуют спроектировать нейроны для увольнения, когда светочувствительные протеины в их мембранах выявляют вспышку света. Эта свойство была бы нужна для изучения увольнения нейрона и имела возможность бы даже оказать помощь вернуть видение у людей с поврежденными сетчатками. Но исследователи испытали недочёт в методе измериться, сколько создают нейроны напряжения, когда свет активизирует их. Для решения проблемы несколько Коэна поменяла светочувствительный бактериальный протеин, названный зеленым поглощением proteorhodopsin (GPR) так, чтобы это имело возможность найти мембранное напряжение и испустить вспышку света, когда мембрана деполяризует.
Методом измерения суммы произведенного света они имели возможность определить, сколько напряжения нейроны произвели.Но перед тем как они помещают поменянный GPR в нейроны, исследователи спроектировали E. coli, рабочую лошадь молекулярной биологии, для переноса гена. На прихоти, postdoc Джоэл Крэлдж разместил кое-какие бактерии в понижение и взглянуть на них под микроскопом.
Он был удивлен видеть, что они мигают на и от аналогичных рождественских огней, предполагая, что они утратили собственную нагрузку в целом вместо того, чтобы применять стабильное различие в нагрузке для перекачки ионов через мембрану. Даже при том, что бактерии все росли рядом в той же фляге и были, предположительно, аналогичны, любая клетка, высвеченная при разном уровне. Кое-какие мерцания, продлившиеся для доли секунды, вторых в течение нескольких секунд. То, по какой причине вспышка жуков при разных ставках неясна, исследователи говорят в их статье, издало онлайн сейчас в Науке, но в то время как исследователи посчитали вспышки и изобразили их в виде графика, пример смотрелся подобным электрической деятельности нейрона, когда это стреляет.
Джон Спудич, биохимик в Университете научного центра здоровья штата Техас в Хьюстоне, именует открытие «весьма захватывающим». Работа предполагает, что явление есть «чем-то серьёзным в физиологии клетки». Нейроны, приведенные в воздействие энергопроизводящими органеллами, назвали митохондрию, может позволить себе деполяризовать и стрелять, когда они желают общаться между собой, но у бактерии, электрическим различием есть «фундаментальная энергетическая валюта бактериальной клетки.
Это не что-то, что это планирует выключить легко, лишь в случае если это должно», говорит он.Но по какой причине это должно было бы, даже в течение секунды? Исследователи не уверены, но они считают, что деполяризация их мембран может разрешить бактериям выгонять наполненные молекулы, которые они накопили, такие как токсины либо антибиотики.
Практически, Коэн говорит, открытие могло быть потенциальным механизмом устойчивости к антибиотику. В то время как исследователи помещают молекулу краски, как много антибиотиков, положительно наполненную в бактерии, они выгнали ее.
Прошлые исследователи наблюдали это явление, но не могли растолковать его.его группа и Коэн собираются исследовать явление во многих видах клеток а также в митохондрии и отлавливающих свет хлоропластах, развившихся из бактерий.
Коэн говорит, что его несколько также интересуется возвращением к уникальному вопросу того, как вынудить клетки млекопитающих просматривать собственный напряжение вслух.