Bakterier har en mängd olika överlevnadsstrategier för att säkerställa en tillräcklig föda i sina tätbefolkade livsmiljöer. Vissa arter av bakterier dödar mikroorganismer av en annan art, bryter ner deras celler och absorberar dem som näringsämnen. Den exakta mekanismen för denna process är i stort sett okänd.

En forskargrupp från ordföranden för mikrobiell biologi under ledning av Dr. Christine Kaimer har undersökt dessa processer på djupet. Tillsammans med kollegor från USA presenterar forskarna från Ruhr-Universität Bochum (RUB) sina resultat i tidskriften Cell Reports .

Sluta vid kontakt

Lite har hittills varit känt om förhållandet mellan rovdjur och bytesdjur i bakterieriket. Men forskare misstänker att bakteriella rovdjur kan åstadkomma betydande förändringar i sammansättningen av en mikrobiom och därmed forma ekologin i deras livsmiljö. För att lära sig mer om förhållanden mellan bakterier och rovdjur, studerade Christine Kaimers team rovbakterien Myxococcus xanthus, som vanligtvis finns i jord. Nyligen arbete har avslöjat att M. xanthus dödar sin bytescell i direkt cell-cell-kontakt:rovdjuret närmar sig en bytescell, stannar när kontakt har tagits och inducerar sedan celldöd och nedbrytning inom några minuter. Forskarna har analyserat de molekylära mekanismerna för denna process i detalj.

"Vi gjorde specifika genetiska modifieringar av M. xanthus och övervakade sedan interaktionen mellan rovdjur och bytesceller under mikroskopet i realtid", förklarar Christine Kaimer. "Som ett resultat kunde vi visa att två högspecialiserade proteinutsöndringssystem samverkar i avlivningsprocessen. Det här är proteinkomplex som förmodligen transporterar proteiner från rovdjurscellen till bytescellen." Inledningsvis framkallar en så kallad Tad-liknande apparat celldöd hos byten. Ett typ 3-liknande system behövs då för att bryta ner bytescellen så att näringsämnena sedan kan tas upp.

Död initierades med precision

Bilder med fluorescensmärkta proteiner visade att proteinsekretionssystemen ackumuleras i M. xanthus-cellen exakt vid kontaktstället mellan rovdjur och byte. Det verkar som om M. xanthus känner kontakt med en bytescell och kan initiera avlivningsprocessen med stor precision.

"Vi förstår ännu inte exakt hur proteinsekretionssystemen reagerar på byteskontakt och vilka potentiellt giftiga proteiner de släpper", säger Christine Kaimer. "I vilket fall som helst är bakteriellt predationsbeteende ett fascinerande forskningsfält, där vi fortfarande har mycket att lära om hur bakterier samexisterar i sin naturliga miljö." + Utforska vidare

Hur bakterier jagar bakterier