Undersøgelse af rovdyrsadfærd i bakterieriget

Bakterier har en række forskellige overlevelsesstrategier for at sikre en tilstrækkelig fødeforsyning i deres tætbefolkede levesteder. Visse arter af bakterier dræber mikroorganismer af en anden art, nedbryder deres celler og absorberer dem som næringsstoffer. Den nøjagtige mekanisme af denne proces er stort set ukendt.

Et forskerhold fra formanden for mikrobiel biologi ledet af Dr. Christine Kaimer har undersøgt disse processer i dybden. Sammen med kolleger fra USA præsenterer forskerne fra Ruhr-Universität Bochum (RUB) deres resultater i tidsskriftet Cell Reports .

Stop ved kontakt

Lidt har hidtil været kendt om forholdet mellem rovdyr og byttedyr i bakterieriget. Men forskere har mistanke om, at bakterielle rovdyr kan forårsage betydelige ændringer i sammensætningen af ​​et mikrobiom og dermed forme økologien i deres levesteder. For at lære mere om bakterielle rovdyr-byttedyr-forhold undersøgte Christine Kaimers hold rovbakterien Myxococcus xanthus, som er almindeligt forekommende i jord. Nyligt arbejde har afsløret, at M. xanthus dræber sin byttecelle i direkte celle-celle-kontakt:rovdyret nærmer sig en byttecelle, stopper, når kontakten er blevet skabt, og inducerer derefter celledød og nedbrydning inden for få minutter. Forskerne har analyseret de molekylære mekanismer i denne proces i detaljer.

"Vi lavede specifikke genetiske modifikationer af M. xanthus og overvågede derefter interaktionen af ​​rovdyr- og bytteceller under mikroskopet i realtid," forklarer Christine Kaimer. "Som et resultat var vi i stand til at vise, at to højt specialiserede proteinsekretionssystemer arbejder sammen i aflivningsprocessen. Det er proteinkomplekser, der formodentlig transporterer proteiner fra rovdyrcellen ind i byttecellen." I første omgang inducerer et såkaldt Tad-lignende apparat celledød for bytte. Et type 3-lignende system er så nødvendigt for at nedbryde byttecellen, så næringsstofferne efterfølgende kan optages.

Drabet påbegyndt med stor nøjagtighed

Billeder med fluorescerende mærkede proteiner viste, at proteinsekretionssystemerne akkumuleres i M. xanthus-cellen nøjagtigt ved kontaktstedet mellem rovdyr og bytte. Det ser ud til, at M. xanthus fornemmer kontakt med en byttecelle og kan igangsætte drabsprocessen med stor præcision.

"Vi forstår endnu ikke, hvordan proteinsekretionssystemerne præcist reagerer på byttedyrskontakt, og hvilke potentielt giftige proteiner de frigiver," siger Christine Kaimer. "Under alle omstændigheder er bakteriel prædationsadfærd et fascinerende forskningsfelt, hvor vi stadig har meget at lære om, hvordan bakterier sameksisterer i deres naturlige miljø." + Udforsk yderligere

Hvordan bakterier jager bakterier