Ученые раскрыли механизм переключения жгутикового двигателя у бактерий

Новое понимание механизма переключения движущего бактерию жгутика предложили исследователи из Университета науки и техники Китая (USTC) Китайской Академии наук, 7 января сообщает Phys.org.

Перемещение бактерий, управляемое жгутиками, является типичным механизмом подвижности бактерий. С одной стороны, жгутиковый двигатель генерирует крутящий момент, приводящий жгутиковую нить во вращение. С другой стороны, двигатель переключает направление вращения жгутиков (против часовой стрелки или по часовой стрелке) по необходимости.

Исследователи изучили динамику переключения двигателя с помощью оптических пинцетов для остановки жгутикового двигателя. Пинцеты позволяли с высокой точностью воздействовать на жгутиковый двигатель и его останавливать. Одновременно производились измерения его характеристик.

Путем дальнейшего сравнения с предыдущими результатами, полученными при других нагрузках, исследователи предложили новый механизм переключения направления вращения жгутика. Он обеспечивается за счет неравновесного ввода энергии. Этот новый неравновесный механизм может объяснить динамические свойства переключения двигателя при всех нагрузках равномерно.

Полученные результаты дают представление о возможных неравновесных термодинамических механизмах другой аллостерической регуляции, а также объясняет важное физиологическое значение асимметрии крутящего момента в двух условиях вращения.