МОСКВА, 20 окт — РИА Новости. Использовать для сохранения замороженных биологических материалов природный механизм, который защищает клетки распространенного микроба от перепадов температуры, предложили ученые СПбПУ Петра Великого и Института цитологии РАН. По их словам, целостность клеток обеспечит "белок-хранитель", который выделен из бактерии . Результаты представлены в Biomolecules.
Бактерия — распространенный сельскохозяйственный и лабораторный "вредитель", который из-за особенностей строения способен проходить даже через тонкие фильтры с размером пор 0,1 мкм. Также этот микроб является возбудителем болезней у растений, схожих с фитоплазмозами, рассказали в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого (СПбПУ).
"Кроме способности заражать все вокруг, бактерия способна сопротивляться температурным стрессам, причем делает она это не так, как другие микробы. Обычно в таких организмах есть два белка теплового шока: например, у кишечной палочки () один белок строит нити, а второй — клубки, причем их нити биологически пассивны. Клубки позволяют клетке не "расплыться" от жары, а нити — не "съежиться" на холоде", — рассказал один из авторов исследования Алексей Ведяйкин.
Ученые СПбПУ совместно с коллегами из Института цитологии РАН выяснили, что в организме Acholeplasma laidlawii устойчивость к холоду обеспечивается одним белком, а не двумя, как у большинства бактерий. Этот белок () совмещает функции обоих белков за счет внутреннего молекулярного переключателя, а его нити остаются активными. Биологи впервые показали такой температурный переход в естественных условиях.
"При охлаждении (4 °C) белок собирается в длинные нити, при нагреве (42 °C) из него формируются крупные шаровидные агломераты диаметром около 50 нм. В оптимальных условиях (30–37 °C) внутри бактерии сосуществуют обе формы с преобладанием мелких "шариков"-глобул. Переход между формами белка происходит быстро и обратимо: нити сплетаются за 10 минут, а распадаются за 2–3 минуты. В живой клетке при холоде белок концентрируется у мембраны, привлекая другие ферменты", — рассказал Алексей Ведяйкин.
Данная бактерия является опасным загрязнителем сельскохозяйственных культур и медицинских клеточных систем, подчеркнули в СПбПУ. Поэтому понимание ее защитных механизмов поможет разработать новые методы очистки от бактерий и защиты урожая.
"Кроме того, изучение работы таких белков теплового шока — шаперонов — на холоде важно для совершенствования технологий заморозки и хранения биологических материалов", — добавил ученый.
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (грант № 25-24-01179).
