Ученые нашли причину появления внешней мембраны у бактерий

Обычно бактерии, как архетипы, можно разделить на два класса, а именно, на бактерии с одной мембраной, и те, у которых мембран две. Недавно исследователи из Калифорнийского технологического института (США), применив мощную сканирующую методику, обнаружили то, что, по их мнению, может быть недостающим звеном между двумя этими классами, а также нашли вероятное объяснение того, каким образом появилась внешняя мембрана.

Группа преподавателя биологии Гранта Дженсена одна из немногих в мире, кто для получения изображений биологических образцов использует электронную криотомографию (ЭКТ). В отличие от традиционной электронной микроскопии, ЭКТ очень быстро замораживает образцы, и они оказываются в близком к природному состоянии в слое прозрачного, похожего на стекло льда. Затем, каждый раз при повороте образца на один градус, микроскоп делает очень четкие снимки. Полученные изображения можно «склеить», получив трехмерное представление изучаемого объекта.

«Недостающим звеном» стала бактерия под названием Acetonema longum – представитель мало известного семейства организмов, обладающих двумя мембранами и отвечающих на экстремальные ситуации образованием защитных спор. Этот процесс называется споруляцией. За пределами этого небольшого семейства споруляция характерна только для бактерий с одной мембраной.

По словам Дженсена, когда исследователи только начали изучать Acetonema longum, они и не предполагали, насколько уникальной и интересной окажется эта бактерия. Но после того как было получено изображение процесса споруляции с высоким разрешением, ученые увидели, что часть внутренней мембраны преобразуется во внешнюю. Исследование показало, что поскольку споруляция приводит к образованию второй мембраны, покрывающей клетку, то бактерии с одной и двумя мембранами могли иметь общего предка, похожего на Acetonema longum.