חיידקים משתמשים ברובי-כידון ננומטריים להגיב למתקפות

בעולם המיקרוסקופי של חיידקים, דו-קיום שלו לעתים קרובות הולך יד ביד עם תחרות עזה על חומרי הזנה ומרחב. חיידקים מסוימים פיתחו מנגנון הגנה ייחודי: פריסת רובי-כידון זעירים בגדלים ננומטריים כדי להגיב למתקפות יריבים.

חוקרים באוניברסיטת באזל חשפו כיצד חיידקים מסוימים, כגון פסאודומונס אארוגינוזה, מתחרים ביריבים ומתגוננים מפני תוקפים על ידי הזרקת קוקטייל קטלני באמצעות נשק מיניאטורי זה שידוע בשם T6SS.

קבוצת המחקר בהובלת פרופסור מארק באסלר בביוצנטרום באוניברסיטת באזל חוקרת את ה-T6SS של מינים חיידקיים שונים מזה שנים רבות. "ידענו שפסאודומונס אארוגינוזה משתמש ב-T6SS שלו כדי להשיב אש כאשר הוא מותקף" מסביר פרופסור באסלר. "אבל לא ידענו מה בדיוק מעורר את הרכבת רובה-הכידון הננומטרי: המגע עם שכנים, מולקולות רעילות, או פשוט נזק לתא?"

כדי לחקור תעלומה זו, הצוות שיתף פעולה עם רודריק לים, פרופסור לננוביולוגיה. למעבדה של לים יש מומחיות רבת שנים בטכנולוגיית מיקרוסקופיית כוח אטומי (AFM). באמצעות גישה זו, החוקרים חיקו התקפות על חיידקים על ידי דקירתם עם חוד דמוי מחט חד במיוחד.

"באמצעות AFM, הצלחנו לחקות התקפה חיידקית" הסביר מיטשל ברודרלין, תלמיד דוקטורט בבית הספר לדוקטורט של SNI. "אנחנו יכולים לגעת במשטח החיידקי ועל ידי הגדלה הדרגתית של הלחץ, לנקב את הממברנה החיצונית והפנימית באופן מבוקר".

קרעים אלה מתחילים על ידי כוח מכני, כגון דקירה עם קצה חד. "תוך עשר שניות החיידקים מרכיבים את ה-T6SS שלהם, לעתים קרובות באופן חוזר, באתר הנזק ומשיבים אש בדיוק מרבי" הסביר פרופסור באסלר. "העבודה שלנו מראה בבירור שפריצת הממברנה החיצונית היא הכרחית ומספיקה כדי להפעיל את הרכבת ה-T6SS".

המחקר פורסם ב-Science Advances.