Världens tuffaste bakterie under luppen
Forskare har avslöjat detaljer i cellhöljet hos världens tuffaste bakterie. Det handlar om Deinococcus radiodurans, som överlever gammastrålning i doser som är 15 000 gånger högre än den dödlig för en människa.
Det är den tredimensionella strukturen i ett av de stora proteinkomplexen i cellhöljet av den strålningsresistenta bakterien, som avslöjas i den nya studien från universiteten i Umeå och Cagliari. Forskarteamet har lokaliserat de komponenter som ger proteinkomplexet skyddsfunktioner och hur det är organiserat.
Proteinkomplexet med det vetenskapliga namnat S-lager deinoxanthin-bindande komplexet, SDBC, är viktigt för motståndskraften mot ultraviolett strålning.
– Grundläggande för SDBC:s avskärmande funktioner är inte bara den extraordinära aminosyrasammansättningen, utan också närvaron av metalljonerna järn och koppar och kraftfulla antioxidanter som deinoxantin, ett pigment i karotenoidfamiljen, och specifika fosfolipider, allt exklusivt för denna bakterie, säger Domenica Farci, postdoktor i Wolfgang Schröders grupp på Kemiska institutionen vid Umeå universitet.
Världens tuffaste bakterie
Deinococcus radiodurans är utnämnd av Guinness Book of World Records som världens tuffaste bakterie. Som extremofil bakterie har den otroliga förmågor att stå emot torka, hög värme och den kan överleva en dos gammastrålning som är 15 000 gånger högre än den som är tillräcklig för att döda en människa, vilket gör denna bakterie unik i sitt slag.
De största porinerna världen skådat
Forsarna, Domenica Farci och professor Dario Piano vid Cagliari universitet i Italien, visar hur SDBC-komplexet täcker hela cellytan och fungerar som en sköld mot ultraviolett strålning, men samtidigt inte förhindrar utbyte av näringsämnen med omgivande miljön för att kunna överleva. De specifika kanalproteiner som utför denna funktion kallas för poriner. Och studien visar också att och i studien framkommer det just dessa poriner är sju till tio gånger större än andra poriner som hittills varit kända.
Den nya kunskapen är viktig då de erhållna resultaten kan användas för tillämpning inom biomedicin för utveckling av nya generationens antibiotika och i nanoteknik för utveckling av nya biomaterial som kan användas inom fotonik och för produktion av biosensorer.
Vetenskaplig artikel:
The cryo-EM structure of the S-layer deinoxanthin-binding complex of Deinococcus radiodurans informs properties of its environmental interactions (Farci D, Haniewicz P, de Sanctis D, Iesu L, Kereïche S, Winterhalter M, Piano D.: ) Journal of Biological Chemistry.
Kontakt:
Domenica Farci, Kemiska institutionen vid Umeå universitet, domenica.farci@umu.se
Dario Piano, Department of Life and Environmental Sciences of the University of Cagliari, Italien, dario.piano@unica.it
