Elektrische Bakterien blinken ein- und ausschalten

E. Coli sind elektrische Kreaturen. Dieses Bakterium, die im menschlichen Darm leben, schafft eine eigene elektrischen Spitzen, und Wissenschaftler haben jetzt eine Möglichkeit, sehen die Zellen auf zu blinken, da sie spike, dann blinken aus entwickelt.

Während es bereits bekannt war, dass die großen Populationen dieser Zellen im Durchschnitt tendenziell eine negative Ladung in ihren Membranen halten konnte nicht Wissenschaftler sagen, was die einzelnen Zellen bis zu waren.

Nun, durch die Veränderung eines Licht-Erfassung Proteins in marine Mikroorganismen gefunden und Einfügen in E. Coli, konnten Forscher Einzelzellen ihre elektrischen Zustandsänderungen zum ersten Mal sehen.

Wie andere Lebewesen E. Coli sind in der Lage eine elektrische Potentialdifferenz oder Spannung, durch das Pumpen aufgeladen Ionen wie Natrium und Kalium durch ihre Zellmembranen (die äußere Hülle der Zelle). Ein ähnlicher Prozess ermöglicht unsere Nerven zum Senden von Nachrichten in unserem Körper in Form von elektrischen Stacheln.

Der Unterschied zwischen der elektrischen Ladung innerhalb der Zellmembran und der äußeren Umgebung spielt eine wichtige Rolle in der Zelle Fähigkeit, Energiespeicher Moleküle, die Antriebsbewegung seiner Rute oder Flagellum, und den Transport von anderen Molekülen durch die Zellmembran schaffen laut Studie Forscher Adam Cohen, außerordentlicher Professor in der Abteilung für Chemie und Physik an der Harvard University.

Ursprünglich, suchten die Forscher nach einer Möglichkeit, elektrische Veränderungen in Säugetierzellen zu visualisieren. Sie verändert das Licht-Erfassung-Protein, so dass es als elektrische Differenz außerhalb der Membran im Vergleich innerhalb der Membran geändert leuchten würde.

"Dann eines Tages [Postdoc Joel Kralj] E. Coli unter dem Mikroskop betrachtet. Er sagte, "heilige Kuh, blinken sie." Und das war nicht etwas, was wir erwartet hatten, überhaupt zu finden", sagte Cohen.

In der Tat zeigte das Video, das, dem Sie gefangen genommen (siehe oben) Einzelzellen Beleuchtung zwischen 1 und 40 Sekunden vor Verdunkelung wieder wett. Die dunkle Phase, die für jeweils Minuten dauern könnte, ist eine mehr negative Ladung innerhalb der Zelle zugeordnet Cohen sagte.

Vorläufige Untersuchungen zeigen, dass das blinken als die Zelle pumpt mögliche Verunreinigungen auftreten. Diese Pumpwirkung ist ein gemeinsamer Mechanismus der Antibiotika-Resistenz, da einige bakterielle Zellen pumpt werden die Antibiotika töten soll. Also sagte diese Technik eine neue Möglichkeit, Antibiotika-Resistenz-Studie liefern könnten, Cohen.

Das Team fand auch, dass das Blinken geändert werden kann: zum Beispiel blinzelte die Zellen schneller als ein saures Milieu ausgesetzt und in einer einfacheren Umgebung ganz zu stoppen verlangsamt, wenn die Bedingungen in beide Richtungen zu weit gegangen.

Ihre Arbeit wird in der 15 Juli-Ausgabe der Zeitschrift Science.

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