Undersøgelse kaster lys over, hvordan bakterier kontrollerer deres afgiftning

I en ny undersøgelse har forskere afdækket vigtig indsigt i, hvordan bakterier styrer ekspressionen af ​​deres afgiftningssystemer, hvilket giver en dybere forståelse af deres evne til at overleve og tilpasse sig i forskellige miljøer. Forskerholdet, ledet af forskere fra Novo Nordisk Fondens Center for Biosustainability ved Danmarks Tekniske Universitet (DTU Biosustain) og Københavns Universitet, fokuserede på bakterien Pseudomonas putida, en velkendt miljøarbejdshest, der er i stand til at nedbryde og afgifte en bred vifte af forurenende stoffer.

Undersøgelsen, offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications, afslører, at P. putida anvender en sofistikeret reguleringsmekanisme, der involverer to små RNA-molekyler, RsmZ og RsmY. Disse små RNA'er fungerer som molekylære switche, der kontrollerer ekspressionen af ​​gener, der er ansvarlige for afgiftningsprocesser.

De vigtigste resultater af undersøgelsen omfatter:

1. RsmZ og RsmY regulerer afgiftningsgener:Forskerne identificerede, at RsmZ og RsmY direkte retter sig mod og hæmmer ekspressionen af ​​specifikke gener involveret i afgiftningsveje. Denne kontrolmekanisme gør det muligt for P. putida at finjustere sin afgiftningsrespons baseret på tilstedeværelsen af ​​specifikke forurenende stoffer.

2. Koordineret regulering af afgiftning og vækst:Undersøgelsen fandt, at RsmZ og RsmY ikke kun kontrollerer afgiftningsgener, men også påvirker bakteriel vækst og metabolisme. Denne koordinerede regulering sikrer, at bakterien kan allokere ressourcer effektivt, og balancerer afgiftningsprocesser med andre cellulære funktioner.

3. RsmY-afhængig tilpasning til skiftende miljøer:Forskerne viste, at RsmY spiller en afgørende rolle i P. putidas evne til at tilpasse sig skiftende miljøforhold. Ved at modulere ekspressionen af ​​afgiftningsgener gør RsmY det muligt for bakterien hurtigt at justere sin afgiftningskapacitet som reaktion på svingende forureningsniveauer.

Resultaterne af denne undersøgelse giver en dybere forståelse af de molekylære mekanismer, der ligger til grund for bakterielle afgiftningssystemer og deres regulering. Denne viden kan have betydelige konsekvenser for udviklingen af ​​nye strategier til at forbedre bioremedieringsprocesser og ingeniørbakterier til miljøoprydning og industrielle anvendelser. Desuden fremhæver undersøgelsen vigtigheden af ​​at studere de regulatoriske netværk inden for bakterier for at opnå en omfattende forståelse af deres adfærd og potentielle anvendelser.