A világ legkisebb propellerei

Az archeák – azaz a sejtmag nélküli egysejtűek egyik csoportja – bár a baktériumokhoz hasonlítanak, ám mégis nagyon sokban különböznek tőlük, például nincsenek köztük kórokozók. Az archeák az archaellum nevű molekuláris gépezet segítségével mozognak, e gépezet egy sejten kívüli fehérjeszálacskát forgat, s ez hajtja előre az egysejtűt. Az Exeteri Egyetem vezette kutatócsoport most krio-elektronmikroszkóp segítségével részletes képet alkotott ezekről a rendkívül kicsiny propellerekről.

A kutatók a Methanocaldococcus villosus nevű, elsősorban tenger alatti vulkánoknál, igencsak forró, 80 Celsius-fokos vízben megtalálható archeát vizsgálták. „A M. villosus a saját testhosszának az 500-szorosát képes leúszni egyetlen másodperc alatt” – mondta Dr. Lavinia Gambelli, az Exeteri Egyetem Élő Szervezetek Intézetének kutatója.

Maga a mikroba mindössze egy ezredmilliméteres, ez azt jelenti, hogy másodpercenként fél millimétert úszik. „Ez első ránézésre nem tűnik ugyan soknak, de vessük össze egy gepárddal, amely csak a saját testhossza hússzorosát teszi meg másodpercenként. Vagyis, ha az M. villosus sejtje akkora lenne, mint egy gepárd, akkor 3000 kilométer per órás sebességgel tudna úszni!” – magyarázta Dr. Gambelli. Ezzel a sebességgel e mikroba a leggyorsabb élőlények közt van a Földön.

A kutatók most szinte atomi szintre lebontva tudták megvizsgálni azt a szerkezetet, amelynek segítségével ez az archea a rendkívüli sebességet képes elérni. A Nature Communications folyóiratban közzé tett tanulmányban a kutatócsoport feltárta e mikroszkopikus propeller tulajdonságait, és azt, hogy voltaképp miként is működik, biokémiai szinten. A vizsgálatokból kiderült, hogy két különböző fehérje váltakozásából épülnek fel a propeller szálacskái, holott a korábbi vizsgálatokkal, más archeákban csak egy fehérjét tudtak kimutatni. Azt is felfedezték, hogy melyek azok a szerkezeti elemek e szálacskákban, amelyek a mozgást, s így a rendkívüli sebességet lehetővé teszik.

A kutatók nemcsak az archeákról akarnak minél többet megtudni, hanem például bio-mikrorobotot is készíthetnek majd az archea propellere alapján, amely gyógyszer hatóanyagokat szállíthat a test kívánt pontjára.