Мултинационална група научника идентификовала је раније непознату цевасту структуру унутра Проффтелласимбиотска бактерија повезана са великом штеточином која утиче на усеве цитруса широм света. Ово откриће је омогућено напредним техникама микроскопије и могло би утицати на будуће приступе управљању штеточинама, као и на истраживање о томе како се развијају сложене биолошке карактеристике.
Тим за сарадњу са Националног универзитета Пусан, Националног института за физиолошке науке, Универзитета Кобе и Технолошког универзитета Тојохаши известио је о открићу ове необичне структуре налик цевима унутар Цандидатус Проффтелла арматура, која живи унутар азијског цитруса псилида (Диапхорина цитри). Њихови резултати се појављују у Нпј Имагинг.
Напредно снимање открива велике спиралне цеви Проффтелла
Азијски цитрус псилид је важна пољопривредна претња одговорна за озбиљне губитке усева цитруса широм света, што на крају утиче и на принос и на тржишне цене. Инсект носи Проффтелласимбиотска бактерија која се преноси са родитеља на потомство и игра кључну улогу у опстанку инсеката. Проффтелла је такође познат по производњи токсичних једињења која помажу псилиду да се одбрани од предатора.
Користећи 3Д електронску микроскопију, истраживачи су то приметили Проффтелла ћелије су изузетно издужене и достижу дужину преко 100 микрометара. Унутар ових растегнутих ћелија, тим је идентификовао више дугих цевастих структура, од којих свака обухвата десетине микрометара. Цеви имају око 230 нм у пречнику и направљене су од 5 до 6 десних спиралних влакана која се увијају заједно. Они доследно заузимају значајан део сваког од њих Проффтелла ћелија. Доцент Цхихонг Сонг са Националног универзитета Пусан, први аутор студије, приметио је: „Уобичајено, бактеријама недостају тако сложене органеле. Штавише, био сам изненађен када сам открио да је ова цев толико стабилна и робусна да одржава свој облик током посматрања електронском микроскопијом високог вакуума без хемијске фиксације или уградње.“
Тубуле препуне рибозома сугеришу нове биолошке функције
Наредне студије које су користиле додатне методе, укључујући оптичку микроскопију, откриле су да унутрашњост ових епрувета садржи много рибозома, структура одговорних за производњу протеина. Ванредни професор Атсусхи Накабацхи са Технолошког универзитета Тоиохасхи, одговарајући аутор рада, објаснио је: „На основу овога, епрувете могу бити укључене у синтезу протеина. С обзиром на њихову чврстину, оне би такође могле пружити физичку подршку издуженом Проффтелла ћелије, а можда чак и делују као скела за транспорт материјала – као цитоскелет у еукариотским ћелијама.“
Импликације за еволуцију бактерија и контролу штеточина цитруса
Истраживачи истичу да ова цеваста структура представља изузетно редак пример органеле унутар бактерија. Његово откриће доводи у питање дугогодишње претпоставке да су бактерије инхерентно једноставне и да им недостаје таква унутрашња сложеност. Ово откриће нуди нове назнаке о томе како су ћелијске карактеристике могле еволуирати и могле би допринијети развоју циљаних стратегија за управљање азијским цитрусним псилидом, што представља озбиљну забринутост за глобалну пољопривреду.
Ова студија је финансирана од Јапанског друштва за промоцију науке КАКЕНХИ (бројеви грантова 21687020, 26292174, 20Х02998 и 25К02023 за АН), Колаборативна студија програма високонапонске електронске микроскопије (2015-2016) Физиолошке науке АН-у и Национална истраживачка фондација Кореје (НРФ) додељују РС-2024-00440289 ЦС.
