В новом исследовании исследователи выявили важные новые сведения о механизме выживания бактерий, вызывающих гниение некоторых растений, в том числе некоторых высокоинвазивных сорняков. Исследование, опубликованное 2 августа в журнале с открытым доступом PLOS Biology, впервые демонстрирует, как именно бактерия Pectobacterium получает железо, жизненно важное для ее выживания и размножения: путем кражи железа из железосодержащих белков в растениях-хозяевах. Исследование проводилось под руководством доктора Риса Гринтера и профессора Тревора Литгоу из Института биомедицинских открытий Университета Монаша. Команда использовала сравнительную геномику для судебно-медицинской экспертизы происхождения фермента, названного FusC, который оказался ключевым фактором для импорта и приобретения железа.
Авторы предполагают, что растительный ферредоксин, белок, насыщенный железом, импортируется в бактериальную клетку через мембранный канал, называемый FusA; когда он попадает внутрь клетки, FusC захватывает его и расчленяет ферредоксин, чтобы высвободить железо. «Это первый пример того, как бактерия берет белок от своего хозяина, импортирует его в бактериальную клетку, а затем обрабатывает его внутри клетки», - сказал доктор Гринтер. Pectobacterium представляет растущий научный интерес благодаря своему потенциалу в качестве агента биологической борьбы с инвазивными сорняками, такими как Allium triquetrum (лук скошенный), который может подавлять местную наземную флору, такую как орхидеи, лилии и травы, оставляя большие зараженные территории без естественной растительности.
«Точное знание того, как бактерия получает железо, дополняет знания, необходимые для максимизации потенциала Pectobacterium как агента биоконтроля», - сказал доктор Гринтер. Исследование также раскрывает новое понимание эволюции этих бактерий, обнаружив, что они «повторно развили» механизм импорта железа таким образом, который аналогичен путям импорта белка, развившимся в митохондриях и хлоропластах, энергетических центрах растительных клеток.
«Работа Риса является замечательным примером того, как фундаментальные открытия в биологической науке имеют далеко идущие последствия», - сказал старший автор профессор Тревор Литгоу. «Исследование не только проясняет механизм того, как эта бактерия импортирует белки, содержащие железо, с его очевидным практическим применением, но также раскрывает новую парадигму того, как бактерии развивают пути транспорта белка в целом. Это будет включать бактерии, которые заражают людей и животных., не только растения», - сказал он.