Di permukaan, bakteri sepertinya hanya sejenis mikroorganisme biasa, namun nyatanya banyak hal yang tidak dapat kita lihat di dalamnya.
Selama bertahun-tahun, para ilmuwan percaya bahwa bakteri tidak memiliki struktur internal. Sekarang, sekelompok peneliti telah mendeskripsikan Bagian dalam bakterinya sangat misterius dan kaya Struktur dan kompartemen . Baru-baru ini, mereka melaporkan dalam Journal of Bacteriology bahwa tidak ada yang mengetahui fungsi dari struktur ini, tetapi mereka pasti penting bagi bakteri karena mereka harus menghabiskan banyak energi untuk membangunnya.
Para peneliti menemukan beberapa struktur misterius, seperti kompartemen mirip vesikel yang disebut "vesikel" yang terletak di antara membran sel (hijau) dan dinding sel (ungu) Halobacterium Naples. Atas: citra nyata cryoimaging; bawah: citra rekonstruksi 3D. (Sumber gambar: M.J. DOBRO)
Tim ilmuwan yang berbeda memperkenalkan skala atom lengkap pertama di jurnal Science pada 23 Juni. Kompartemen mikro bakteri . Microcompartments adalah cangkang protein yang digunakan oleh bakteri untuk memisahkan reaksi kimia tertentu dari sisa sel. Para peneliti menyatakan, Memahami bagaimana mikrokompartemen bakteri tersusun dapat memainkan peran penting dalam bioteknologi dan aplikasi medis .
Martin Warren, ahli biologi struktural dan sel di University of Kent di Inggris, mengatakan bahwa kedua penelitian ini menunjukkan bagaimana sebenarnya bakteri kompleks terlihat: Datang dan lihat ini. "
Bakteri menggunakan cangkang protein yang disebut "kompartemen mikro" untuk memusatkan reaksi kimia penting di satu tempat. Sekarang para peneliti telah membangun model 3D lengkap dari mikrokompartemen untuk bakteri air laut yang disebut Haliangium Ochraceum. Struktur heksagonal yang tersusun atas protein BMC-H (biru) dan protein BMC-T (hijau) digabungkan dengan struktur pentagonal yang dibentuk oleh protein BMC-P (kuning) sehingga menghasilkan cangkang. Ini adalah struktur protein terbesar yang pernah dilihat para ilmuwan pada resolusi atom kecuali virus. (Sumber gambar: MARKUS SUTTER, MSU / LBNL)
Sejak 1950-an, ahli biologi telah menyadari bahwa cyanobacteria fotosintesis dapat menghasilkan kompartemen kecil yang disebut "karboksilat" untuk menyediakan perlindungan bagi enzim fotosintetik yang penting. Sekitar 20% bakteri memiliki gen yang membuat mikrokompartemen serupa, dan beberapa di antaranya adalah bakteri yang tidak berfotosintesis. Banyak dari mikrokompartemen ini hanya muncul ketika bakteri bertemu dengan molekul tertentu yang dapat digunakan sebagai makanan. Misalnya, beberapa bakteri patogen membentuk mikrokompartemen untuk membantu mereka mencerna lendir di usus manusia.
Dahulu, banyak peneliti bekerja pada penggunaan mikrokompartemen dalam pembuatan obat-obatan, bahan kimia industri dan biofuel, namun menemui banyak kesulitan karena para ilmuwan belum sepenuhnya memahami komposisi struktur kompartemen sebelumnya. Yang mereka ketahui adalah bahwa protein akan bergabung membentuk elemen identitas pentagonal dan heksagonal, tetapi mereka tidak tahu bagaimana subunit ini bersatu membentuk bola polihedral. Ahli biologi sintetik Danielle Tullman-Ercek berkata: "Ini seperti batu bata Lego, tapi saya tidak mengerti bagaimana setiap potongan Lego cocok satu sama lain."
Bakteri air tawar yang disebut Prosthecobacter debontii (Prosthecobacter debontii), dengan pelengkap menyerupai Menara Eiffel yang menempel di permukaannya. Gambar di sebelah kiri adalah gambar yang dibekukan, dan model 3D di sebelah kanan. Gambar besar adalah tampilan samping, dan gambar kecil di kiri dan kanan atas adalah tampilan atas. (Sumber gambar: M.J. DOBRO)
Selain itu, ahli mikrobiologi medis Michael Prentice mengatakan: "Satu unit sel melengkung, dengan satu sisi berbentuk seperti cangkir tersembunyi ke dalam, dan sisi lainnya memiliki tonjolan. Tapi kami tidak tahu apakah bagian dalam kompartemen mikro itu cekung atau Cembung."
Dalam makalah terbaru yang diterbitkan di Science, tim peneliti yang dipimpin oleh ahli biologi struktural Cheryl Kerfeld menggabungkan kristalografi sinar-X dan mikroskop cryo-elektron (mikroskop cryo-elektron) untuk memeriksa mikrokompartemen bakteri. Mereka menemukan bahwa bagian luar mikrokompartemen bakteri ditutupi oleh permukaan cekung berbentuk cangkir, seperti lesung pipit kecil pada bola golf.
Bakteri laut bernama Hyphomonas Neptunium (Hyphomonas Neptunium) melintasi bundel serat spiral melalui batang yang sedang tumbuh. Para ilmuwan percaya bahwa rel kereta ini mungkin terdiri dari DNA superkoil. (Sumber gambar: M.J. DOBRO)
Tim peneliti Kerfeld juga menemukan bahwa sisi-sisi elemen subunit dapat dihubungkan dari sisi ke sisi untuk membentuk sebuah bidang, atau dapat digabungkan pada sudut tertentu untuk membentuk permukaan yang melengkung. Beberapa subunit heksagonal akan menumpuk satu sama lain, memberikan tampilan bola yang tidak teratur. Tim Kerfield masih mengeksplorasi bagaimana arah subunit mempengaruhi fungsi kompartemen.
Vibrio cholerae berbentuk koma (beberapa di antaranya menyebabkan kolera) memiliki struktur filamen yang panjang seperti jala. (Sumber gambar: M.J. DOBRO)
Mikrokompartemen bukan satu-satunya struktur misterius pada bakteri. Dalam dekade terakhir, ahli biologi sel struktural Grant Jensen dan rekan-rekannya telah menggunakan teknologi cryoimaging elektronik untuk membuat lebih dari 15.000 gambar dari 88 spesies bakteri. Teknologi ini melibatkan pembekuan sel secara cepat sehingga molekul air tidak dapat membentuk kristal pada waktunya, dan sel disimpan dalam bentuk yang layak, memungkinkan para peneliti untuk melihat seperti apa sebenarnya mereka di dalam.
Beberapa bakteri membengkokkan membrannya menjadi vesikel berbentuk tapal kuda, seperti Ralstonia eutropha (Ralstonia eutropha) yang ada di tanah dan air, yang membantu memecah bahan kimia dalam proses bioremediasi. (Sumber gambar: M.J. DOBRO)
Tim Jensen menemukan banyak bangunan dalam berbagai bentuk, beberapa seperti Menara Eiffel, beberapa seperti kail ikan, sepatu kuda, rel kereta api, filamen, dan bingkai. Banyak kompartemen berbeda yang ada di dalam sel bakteri atau di antara membran sel dan dinding sel bakteri juga menjadi jelas.
Caulobacter crescentus (caulobacter crescentus) biasanya mengandung vesikel datar (hijau), dibungkus dengan partikel penyimpan (oranye). (Sumber gambar: M.J. DOBRO)
Jensen berkata: "Kami menemukan mereka lebih cepat daripada kami dapat mengenali mereka." Mereka menerbitkan gambar-gambar ini dalam Journal of Bacteriology, dan berkata: "Kami pikir menunjukkan mereka kepada semua orang penting untuk kemajuan ilmiah. Bilang itu yang terbaik. "Dia berharap bisa mempelajari gambar-gambar ini dengan peneliti lain untuk mengungkap misteri struktur ini dengan lebih baik.
- Kendaraan impor memiliki penampilan yang bagus, roda 200.000 dan 17 inci juga hemat bahan bakar, paling cocok untuk dikendarai oleh perempuan
- Istri Sun Yue memamerkan hadiah Hari Valentine! Kalung kejuaraan Lakers yang disesuaikan, mengekspresikan kasih sayang kepada Sun Yue
- Ronaldo menyadari kecemasan Ronaldo, dan fans yang memiliki tiket paling "terbuang" untuk Piala Dunia pergi
- Anda dapat melakukan perjalanan keluarga, atau Anda dapat memuat dan menarik barang. 90.000 MPV ini luar biasa
- Zhai Xiaochuan secara defensif merindukan Yannis dan menginjak pinggir lapangan. Yannis meninggalkan lapangan dengan kekalahan setelah digagalkan.
- Mobil ini memiliki jarak sumbu roda 2 meter dan 8 meter, selain memiliki space yang besar, tetapi juga lebih murah untuk dibeli, lebih baik dari Roewe.
- Bahkan Chen Yanxi telah datang untuk "menanggung identitasnya", mengapa wanita cantik Cina suka memakai kaus Argentina