Para deshacerse de competidores desagradables, algunas bacterias usan un fusil nanométrico. Investigadores del Biozentrum de la Universidad de Basilea han obtenido nuevos conocimientos sobre la construcción, Modo de acción y reciclaje de esta arma. Como informan en la revista Microbiología de la naturaleza , el fusil perfora un agujero en las células vecinas en sólo unas milésimas de segundo e inyecta un cóctel de toxinas.

Millones de microbios diminutos en las hojas, las piedras o nuestra piel se disputan el espacio. Y casi en todas partes tienen que competir por recursos y nutrientes. En el curso de la evolución, Por lo tanto, algunas bacterias han desarrollado un arma para inyectar un cóctel tóxico a competidores y rivales. eliminándolos así. Esta arma parecido a un fusil, se llama sistema de secreción de tipo VI (T6SS).

Hace dos años, El profesor Marek Basler determinó la estructura atómica del fusil en el estado "post-disparo". En el estudio actual, su equipo ha resuelto la estructura del fusil "listo para disparar". Con base en estos hallazgos, los investigadores han modelado cómo funciona el fusil T6SS. Está compuesto por componentes que incluyen una vaina y una lanza con punta afilada. La funda consta de más de 200 conectados, anillos de proteínas en forma de rueda dentada que se ensamblan alrededor de la lanza rígida interna. Cuando T6SS dispara, la vaina se contrae rápidamente y empuja la lanza tóxica fuera de la célula, que luego puede penetrar en las células vecinas donde libera toxinas mortales. "Hasta aquí, Solo ha habido suposiciones sobre cómo cambia la estructura de la vaina T6SS durante la contracción, "dice Basler." Usando microscopía crioelectrónica disponible en C-CINA, ahora hemos obtenido una imagen de la lanza y la vaina extendida en resolución atómica ".

Al comparar las estructuras de los estados ampliado y contraído, los investigadores modelaron en detalle cómo funciona el T6SS. "Durante la contracción de la vaina, anillo tras anillo gira y se acerca al anillo anterior, mientras el diámetro del anillo se expande y así suelta la lanza, "explica Basler." Esta combinación de encogimiento y giro de la vaina da como resultado la perforación de un agujero en las células objetivo. En menos de dos milisegundos, la vaina del T6SS se contrae a la mitad de su longitud y, al mismo tiempo, la lanza tóxica sale en espiral como un tornillo. Por lo tanto, las bacterias tienen un taladro extremadamente poderoso ".

Después de disparar T6SS, las bacterias reutilizan los componentes individuales de la funda para montar un nuevo fusil. "Por mucho tiempo, no estaba claro por qué solo se desmonta la vaina contraída, pero la vaina extendida no lo es, "dice Basler." Ahora, pudimos ver que un determinado dominio proteico queda expuesto en la superficie de la vaina durante la contracción y puede ser reconocido por una proteína específica responsable de desmantelar la vaina. En el estado de vaina extendida, este dominio está oculto, y la funda del T6SS, por lo tanto, está protegida contra el desmontaje ".

Los investigadores seguirán estudiando el fusil. "Uno de nuestros proyectos está dedicado a la cuestión de cómo se incrusta el T6SS en la envoltura de la célula bacteriana. Como el fusil se dispara con tanta fuerza, debe estar firmemente anclado; de lo contrario, el disparo no funcionaría correctamente, o incluso podrían matar a las bacterias portadoras de armas por sí mismas ".