Μια διεθνής ομάδα ερευνητών έχουν προτείνει μια εξήγηση για τον τρόπο τα βακτήρια επεξεργάζονται εξωτερικά σήματα. Εντοπίζοντας τη λεπτομερή δομή του συμπλόκου πρωτεΐνης που χρησιμοποιείται από τα βακτήρια, οι επιστήμονες έχουν αποκτήσει γνώσεις σχετικά με την ικανότητα αυτών των μικροοργανισμών να ανιχνεύσουν ακόμα και μικρές αλλαγές στο περιβάλλον και να προσαρμοστούν σε αυτές. Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύθηκαν στο Scientific Reports .
Τα βακτήρια είναι πολύ αποτελεσματικά στην προσαρμογή στο μεταβαλλόμενο περιβάλλον. Αυτό καθιστά πολλά αντιβιοτικά αναποτελεσματικά, καθώς το βακτηριακό κύτταρο μπορεί να προσαρμοστεί με την ανάπτυξη αντίστασης. Επειδή ανθεκτικά βακτήρια μπορούν να επιβιώσουν των αντιμικροβιακών παραγόντων, συχνά τα λοιμώδη νοσήματα μπορεί να είναι δύσκολο να θεραπευτούν.
Για τη συλλογή πληροφοριών σχετικά με το εξωτερικό περιβάλλον, τα βακτηρίδια βασίζονται σε συστήματα σηματοδότησης που αποτελούνται από σύμπλοκα διαμεμβρανικών πρωτεϊνών, μία στο εξωτερικό των βακτηριδίων και μία που προεξέχει στο εσωτερικό. Για να κατανοήσουμε τον μηχανισμό πίσω από τη λειτουργία τέτοιων συμπλόκων, θα πρέπει να καθοριστεί η ακριβής δομή τους. Γνωρίζοντας πώς λειτουργεί αυτό το σύστημα, οι επιστήμονες θα μπορούσαν στη συνέχεια να βρουν έναν τρόπο για να το απενεργοποιήσουν.
Στη μελέτη τους, οι ερευνητές εξέτασαν τις κρυσταλλικές δομές ενός από αυτά τα συστήματα. Η ομάδα απέδειξε ότι αυτό το συγκρότημα μπορεί να έχει ένα σχήμα δομής U δομής εκτός από τη διαμόρφωση σχήματος V που έχει ήδη αναφερθεί σε προηγούμενη έρευνα. Η ομάδα πρότεινε ότι από τη μετάβαση από τη δομή σχήματος-U προς αυτή του σχήματος-V, το σύμπλοκο εισέρχεται σε ενεργό κατάσταση. Ως εκ τούτου, είναι δυνατόν να εμποδιστεί η μεταγωγή σήματος με κατεργασία του κυττάρου με έναν παράγοντα που αναστέλλει τη μετάβαση V-προς-U.
«Τα ευρήματά μας έχουν πρακτική εφαρμογή στην αντιμετώπιση της βακτηριακής αντίστασης. Η μελέτη αυτή είναι κυρίως σημαντική για τη θεμελιώδη κατανόηση των μηχανισμών μεταγωγής σήματος σε βακτήρια, επειδή θα μπορούσαν να συμμετέχουν σε χιλιάδες άλλες παρόμοιους βακτηριακούς υποδοχείς που είναι υπεύθυνοι για όλες τις κυτταρικές λειτουργίες» ανέφερε ο V Borshchevskiy, ένας εκ των συγγραφέων, στο Ινστιτούτο Φυσικής και Τεχνολογίας της Μόσχας.
Το σύμπλοκο πρωτεΐνης που διερευνήθηκε στη μελέτη παίζει σημαντικό ρόλο στους υποδοχείς ασπαρτικού και σερίνης, καθοδηγώντας τα βακτηρίδια προς θρεπτικά συστατικά (π.χ., ασπαρτικό και μαλτόζη) και μακριά από επιβλαβείς παράγοντες (π.χ., νικέλιο και κοβάλτιο).