Alimlər ekstremal şəraitdə bakteriyaların hərəkətsiz sporlara çevrilməsini təmin edən bir protein kəşf ediblər. Bakteriyaların praktiki olaraq məhv olmamasını təmin edən proses, bakteriyaların niyə əbədi donun altında, okeanın dərinliklərində və ya kosmosda yaşaması mümkün olmayan yerlərdə yaşaya biləcəyini izah edir.

Sporulyasiya kimi tanınan bu sporulyasiya qabiliyyəti, həmçinin superböcəklərə xəstəxana təmizliyindən yayınmağa və sonra təhlükə altında olan xəstələrin bağırsaqlarında həyata qayıtmağa imkan verir.

Bir qrup bakteriyada sporulyasiyada iştirak edən yeni bir zülal kəşf etməklə elm adamları ümid edirlər ki, bu, bakteriyaların ehtimallara qarşı yaşamaq qabiliyyətinə dair anlayışımızı dərinləşdirə və hətta antimikrobiyal müalicələr üçün yeni imkanlar aça bilər.

Genes & Development jurnalında dərc olunmuş iki ayrı məqalədə əhatə olunan tədqiqat Bacillus-a baxır – qida zəhərlənməsi və qarayara üçün cavabdeh olan sereus da daxil olmaqla bir bakteriya qrupu. Tədqiqat qrupuna Kimya Departamentinin, London Kral Kollecinin, Kaliforniya San Dieqo Universitetinin, Berlindəki Patogen Elm üzrə Maks Plank Birliyinin və ABŞ-ın Mount Holyoke Kollecinin alimləri daxil idi.

Hər iki məqalənin həmmüəllifi, professor Rivka Isaacson dedi: “Biz çoxdan bilirik ki, bakteriyalar əlverişsiz mühitlərdə metabolik dayandırmaları həyata keçirə bilirlər, uzunömürlü, məhv edilməyən hərəkətsiz sporlara çevrilirlər və onlar minlərlə il yaşaya bilirlər.

“Bu, hüceyrənin asimmetrik bölünməsi ilə baş verir, burada böyük hissəsi -” ana hüceyrə ” daha kiçik hissəni, “ön sporu” əhatə edir, onu qida maddələri və qoruyucu xarici təbəqə ilə təmin edir. Spora şəklində buraxılmağa hazır olana qədər genetik materiallarının ətrafında qoruyucu təbəqələr yaratmağa davam edir.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1742359964&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-03-scientists-protein-key-bacteria-survival.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM0LjAuNjk5OC44OSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNC4wLjY5OTguODkiXSxbIk5vdDpBLUJyYW5kIiwiMjQuMC4wLjAiXSxbIkdvb2dsZSBDaHJvbWUiLCIxMzQuMC42OTk4Ljg5Il1dLDBd&dt=1742359964855&bpp=1&bdt=75&idt=123&shv=r20250305&mjsv=m202503130101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1742359892%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1742359892%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1742359892%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=2582340228911&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1993&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95352053%2C31090357&oid=2&pvsid=4434268371337609&tmod=1320504306&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=128

Bu proses yaxşı başa düşülsə də, maddələr mübadiləsinin dayandırılmasının arxasındakı mexanizmlər, elm adamları bunun arxasında MdfA adlı əvvəllər xarakterik olmayan bir protein olduğunu aşkar edənə qədər sirr olaraq qaldı.

Professor İsaakson izah etdi: “Hər bir hüceyrənin köhnə və ya zədələnmiş zülalları parçalamaqdan məsul olan proteaz adlı “təkrar emal mərkəzi” var. Biz kəşf etdik ki, MdfA – əvvəllər funksiyasını bilmədiyimiz zülal, zülalları təkrar emal üçün cəlb edən bir adapter rolunu oynayır.

“Sporlaşma vəziyyətində, bu zülal hüceyrəyə proteaz vasitəsilə məhv edilərək aktiv böyüməyə cavabdeh olan metabolik fermentlərdən xilas olmağı tapşırır və bununla da sporulyasiyanın metabolik dayandırılmasına təsir göstərir.”

MdfA müəyyən edildikdən sonra, King’s kimyaçıları X-ray kristaloqrafiyasından istifadə edərək zülalın kristal quruluşunu həll edə bildilər və tamamilə yeni molekulyar forma aşkar etdilər. Bu, onlara MdfA-nın hüceyrələrdəki təkrar emal kanalının bir hissəsinə, ClpC adlı bir zülala necə bağlandığını daha yaxşı başa düşməyə imkan verdi.

Alimlər həmçinin aşkar ediblər ki, xoşbəxt böyüyən hüceyrələri MdfA-nı həddindən artıq ifadə etməyə məcbur etdikdə, hüceyrələr üçün zəhərli olur və onlar partlayır.

MdfA əksər bakteriya formalarında mövcud olmasa da, ClpC və təkrar emal maşını var, buna görə də oxşar zülallar digər bakteriyalarda, o cümlədən xəstəliyə səbəb olanlarda sporulyasiyanın arxasında ola bilər.

Professor İsaakson, “Bu kəşf bakteriyaların necə fəaliyyət göstərdiyinə dair anlayışımızı təkmilləşdirdi və sporulyasiyanı araşdırmaq üçün yeni bir yol açır. Nəzərə alsaq ki, sporulyasiya bakteriyaların sağ qalmasında əsas rol oynayır, bu prosesi nə qədər çox başa düşsək, zərərli bakteriyalara nəzarət etmək və onları yox etmək üçün bir o qədər çox gücümüz olacaq”.

Alimlər həmçinin ümid edirlər ki, onların tapıntıları antimikrobların inkişafı üçün yeni strategiyalara səbəb ola bilər.

Professor İsaakson əlavə etdi: “Əgər siz xüsusi zülalları çıxarmaq üçün hüceyrə deqradasiya mexanizmlərini hədəfə ala bilsəniz, bu, hədəflənmiş zülal deqradasiyası və ya terapiya üçün hüceyrənin təkrar emal sistemini yenidən istifadə edən PROTAC kimi tanınan xərçəng müalicəsinin yeni yaranan formasına bənzər anti-mikrobiyal müalicələr üçün yeni imkanlar aça bilər.”

Ətraflı məlumat: Shawn C. Massoni və digərləri, MdfA inkişaf etməkdə olan Bacillus subtilis sporunda, Genlər və İnkişafda (2025) fəaliyyət göstərən yeni ClpC adapter zülalıdır. DOI: 10.1101/gad.352498.124

Eammon P. Riley və digərləri, MdfA və ClpCP tərəfindən inkişafla tənzimlənən proteoliz, Bacillus subtilis sporulyasiyası zamanı metabolik fərqləndirməyə vasitəçilik edir, Genlər və İnkişaf (2025). DOI: 10.1101/gad.352535.124

Jurnal məlumatı: Genlər və İnkişaf 

London Kral Kolleci tərəfindən təmin edilmişdir