محققان مطالعه myxobacteria توانایی برای تمایز خود از غیر خود

یک سوال اساسی در زیست شناسی است که چگونه فردی سلول های درون یک ارگانیسم چند سلولی ارتباط برقرار کردن هماهنگی فرآیندهای متنوع.

دانشگاه وایومینگ محقق و دکترای دانشجویان مورد مطالعه myxobacteria -- مشترک میکروب های خاک که طعمه دیگر میکروب مواد غذایی -- و مطرح این سوال: "چگونه می توانم سلول از یک محیط متنوع تشخیص سلول های دیگر به عنوان مرتبط و یا کلونال برای ساخت گروه های اجتماعی و یک چند سلولی زنده؟"

"Myxobacteria جمع آوری یک ارگانیسم چند سلولی توسط cobbling هم سلول از محیط زیست خود را. این است که در مقایسه با گیاهان و حیوانات که در آن گامت فیوز برای ایجاد یک منحصر به فرد همراه است که بر پايه گسترش و ایجاد یک ارگانیسم چند سلولی می گوید:" دن دیوار استاد مدیر گروه زیست شناسی مولکولی. "توانایی myxobacteria به ایجاد موجودات چند سلولی قابل توجه است با توجه به اینکه خاک در نظر گرفته شده است متنوع ترین محیط زیست بر روی این سیاره که در آن یک نمونه کوچک می تواند شامل ده ها هزار نفر از گونه های میکروبی. طور کلی کار ما کمک می کند تا برای رسیدگی به این سوال است."

دیوار مربوط به نویسنده یک مقاله با عنوان "سریع تنوع وحشی گروه های اجتماعی رانده شده توسط سم-ایمنی جایگاه در موبایل های عناصر ژنتیکی" که منتشر شد در 22 ژوئن (امروز) با موضوع International جامعه میکروبی محیط زیست (ISME) مجله. منتشر شده توسط Springer, طبیعت, مجله منتشر پیشرو در تحقیقات میکروبی محیط زیست پوشا وسعت زندگی میکروبی از جمله باکتری archaea میکروبی یوکاریوت یافت و ویروس ها.

کریستوفر واسالو و ورا Troselj هر دو دکتری نامزدها در دیوار آزمایشگاه در زمان تحقیقات در حال همکاری نویسندگان این مقاله است. واسالو و Troselj در حال حاضر محقق فوق دکترا در موسسه تکنولوژی ماساچوست و لارنس برکلی و آزمایشگاه ملی بود. مایکل Weltzer یک UW دانشجوی کارشناسی ارشد در سلولی و مولکولی علوم زندگی برنامه از آیداهو چشمه Colo., یکی دیگر از co-نویسنده.

این کار عمدتا اساسی و آدرس چگونه سلول های تمایز قائل شدن میان خود و غیر خود دیوار می گوید.

"Multicellularity یک راه دشوار زندگی به تکامل و حفظ کند چرا که سلول کوچکترین واحد از زندگی است و انتخابی فشار آنها را به بهره برداری از محیط زیست خود را از جمله دیگر سلول ها به نفع خود," او توضیح می دهد. "برای مثال سلول های سرطانی انجام این کار و به طور مداوم ناشی در بدن خود ما. خوشبختانه سیستم ایمنی بدن ما به رسمیت می شناسد و آنها را به عنوان غیر خود و حذف آنها. سیستم ما با این نسخهها کار در یک شیوه ای مشابه."

دیوار می گوید گروه او کار بر اساس تحقیقات قبلی در مورد این موضوع که نشان داد که یک پچ کوچک از خاک دارای لایه دیگری از تنوع قابل توجه در این گونه سطح. در میان Myxococcus xanthus ايزوله مختلف وجود دارد گروه های اجتماعی که تبعیض علیه یکدیگر است. اما دیوار می گوید: قبل از تحقیقات روشن نیست که چگونه آن را با این نسخهها کار در سطح مولکولی.

"ما کاغذ آدرس ساز و چگونه آنها (myxobacteria) تبعیض و چه بسیار مرتبط سويه به تازگی انشعاب و یا تکامل یافته به متمایز اجتماعی گروه" دیوار می گوید.

این ISME مقاله نیز بر اساس واسالو و دیوار این مقاله قبلی با عنوان "خود-شناسایی بارکد کد گذاری گسترده در ميزان سم خانواده تبعیض قوم و خویش در Myxobacteria" که منتشر شد در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم (PNAS) Nov. 19, 2019.

کار در PNAS کاغذ نشان داد که Myxococcus xanthus بیان بسیار متغیر سطح سلول گیرنده به نام TraA. سلول های استفاده از این گیرنده که در بسیاری از رشته های مختلف و یا آلل در جمعيت به تشخیص سلول های دیگر که ممکن است clonemates و یا به عنوان خود. اگر سلول های دیگر خرس یکسان TraA گیرنده های آنها در تعامل است. این نتایج در گذرا تلفیقی از سلول های که در آن آنها به ارز همراه قطعات مانند پروتئین ها و لیپیدها اما هیچ DNA. موجود در این محموله بسیار متغیر سم پروتئین است.

اگر سلول های دیگر درست هستند clonemates آنها را کد گذاری ژنتیکی ایمنی برای آن دسته از سموم است. اما اگر آنها واگرا سلول است که اتفاق می افتد به سازگار TraA گیرنده اما نه clonemates آنها کشته خواهد شد توسط سم انتقال. در PNAS کاغذ واسالو و دیوار کشف شش متمایز خانواده از سموم تحویل داده شده توسط TraA شناخت و ارز. هر یک از این خانواده ها متنوع و فراوان در myxobacterial ژنوم.

از PNAS مطالعه دیوار می گوید: آنها به دنبال برای قرار دادن پیش بینی های خود را به آزمون در ISME کاغذ.

"ما تجزیه و تحلیل در دسترس عموم ژنوم آن 22 (myxobacteria) گونه های شناسایی خود را سم ژن و پیش بینی کرد که چگونه آنها را در تعامل اجتماعی," دیوار می گوید. "ما یک همبستگی کامل بین ما پیش بینی ها و یافته های تجربی توسط دیگران است. ما پس از آن صورت تجربی آزمایش پیش بینی های ما با ایجاد جهش و نشان داد ما می تواند مهندس اجتماعی هماهنگی بین در غیر این صورت متضاد گونه های غیرفعال نمودن سم انتقال است."

همراه با TraA تحویل/تبعیض در سیستم دیوار می گوید آنها همچنین کشف دو سیستم دیگر -- نوع ششم ترشح سیستم (T6SS) و بازآرایی کانون (RHS) -- درگیر شدند در قوم و خویش تبعیض است. T6SS یک مولکولی تزریق دستگاه است که نقل و انتقال مواد سمی به سلول های مجاور. اگر سلول های پايه آنها را رمز ایمنی; اگر نه آنها را مست. T6SSs به طور گسترده ای در بسیاری از انواع مختلف باکتری ها. اگر چه نه به خوبی قابل درک RHS سیستم نیز به عنوان یک nanoweapon.

علاوه بر این گروه نشان داد که کلید تبعیض آمیز سم ژن اقامت در موبایل های عناصر ژنتیکی در کروموزوم. این بسیار مرتبط سويه به تازگی انشعاب توسط انتقال افقی ژن در محیط خود به واسطه ویروس مانند ذرات.

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.