Цианобактерии потеют светом в тесных блинчиках

Под напором микробной толпы они перестают фотосинтезировать и начинают флуоресцировать.

Флуоресценция цианобактерий Synechococcus. Фото: Kristin Moore, Jeffrey Cameron.

Специалисты из Колорадского университета в Боулдере (США) захотели изучить поведение отдельных цианобактерий Synechococcus в колонии на протяжении всего жизненного цикла. Для этого они придумывали выращивать их так, чтобы колония разрасталась плоско, в форме блинчика.

Но когда они стали разглядывать блинчики в микроскоп, обнаружилось кое-что совершенно неожиданное: чем обширнее становились колонии, тем меньше бактерии соблюдали социальную дистанцию, больше теснились и жались – и при этом отчаянно светились в лучах науки!

Синехококки излучали энергию в окружающую среду, словно потеющие пассажиры набитого автобуса, говорит биохимик Джеффри Кэмерон, один из авторов исследования. «Я бросил все, и следующие четыре года пытался понять, что там происходит», – признается он.

В центре блинчика бактерии флуоресцировали больше по сравнению с микробами на окраинах. Кроме того, их рост заметно замедлился – темпы деления оказались почти вдвое ниже, чем на периферии. А еще они стали отключать внутриклеточную машинерию, отвечающую за превращение солнечного света в сахарок, то бишь за фотосинтез.

Плоская колония цианобактерий Synechococcus, внизу – поперечный срез. Цена деления шкалы: 5 мкм.

Чтобы понять, почему так происходит, вам нужно срочно познакомиться с фикобилисомами. Это особые белковые комплексы на внутренних мембранах цианобактерий, своего рода клеточные антенны, улавливающие солнечный свет и передающие его энергию на хлорофилл, где она конвертируется в глюкозу.

Когда синехококкам становится слишком тесно, они начинают терять фикобилисомы, выяснили ученые. «Если цианобактерия получает больше света, чем может использовать для фотосинтеза, эти антенны буквально отваливаются», – объясняет Кэмерон. В противном случае клетке грозило бы переедание сахаром и растолстение.

В условиях скученности бактерия не может себе позволить укрупняться. Значительная часть световой энергии теперь преобразуется в механическую – «для преодоления сил трения в окружающей среде», как пишут авторы (читай: для расталкивания напирающих соседей). Ну а излишки света излучаются в виде флуоресценции.

Вот бы и пассажиры в транспорте тоже светились, а не потели.


Текст: Виктор Ковылин. Научная статья: Nature Microbiology (Moore et al., 2020)

Все права на данный текст принадлежат нашему журналу. Если хотите поделиться информацией с вашими друзьями и подписчиками, обязательно ставьте активную ссылку на эту статью. С уважением, Батрахоспермум.

Вас также могут заинтересовать статьи:
Кораллы флуоресцируют во имя фотосинтеза симбионтов
Бактерии с Кабо-Верде формируют «звезду смерти» из нематод
Фотосинтезирующий мицелий – новый для науки симбиоз грибов и водорослей

Комментарии:

Высказать свое мудрое мнение