Biologie ve výběru Stanislava Mihulky

MIKROBIOLOGIE

Pirátské fágy bezostyšně využívají obranný systém bakterií

I když na to možná nevypadají, bakterie disponují sofistikovaným obranným systémem adaptivní imunity CRISPR/Cas. Ten zahrnuje pozoruhodnou databázi cizorodé DNA, s jejíž pomocí bakterie rozeznává útočící fágy a plazmidy, které pak ničí nasazením Cas proteinů. Jenže to by nebyly fágy, aby se nepokusily takovou zbraň obrátit proti bakteriím samotným.

Andrew Camilli z Tuftovy univerzity v Bostonu a jeho spolupracovníci přišli na to, že fágy ICP1, které napadají neblahé původce cholery Vibrio cholerae, lstivě používají vlastní zbraňový systém CRISPR/ Cas. Zjevně ho kdysi odcizili nějakým bakteriím a dnes se s ním vlamují do genomu cholery. Pomocí databáze CRISPR rozeznají cílové místo a s hrubou silou Cas proteinů na něj udeří. Když badatelé systém CRISPR/Cas fágům vypnuli, ty se najednou na nic nezmohly. Využijeme bakteriální zbrojní arzenál i pro naše účely?

Nature 494, 489–491, 2013

Průlom na cestě k biobateriím

Bakterie Shewanella oneidensis jsou mazlíky nanotechnologů. Dovedou redukovat spoustu různých iontů kovů, navíc mimo buňku, kde jsou dostupnější k dalšímu využití. Zároveň patří mezi kandidáty na výrobu elektřiny z bakterií.

Tom Clarke z Univerzity východní Anglie a jeho kolegové zjistili, že když se shewanelly dotknou povrchu kovu či minerálu, mohou skrz buněčné membrány přenášet elektrický náboj. Vyrobili si za tím účelem jednoduché modely shewanell, když jejich bakteriální cytochromy vložili do stěny váčků z lipidových membrán. S nimi se dotýkali různých povrchů a pak už jen sledovali, jak skrz váčky teče elektrický proud.

Vědci tak vůbec poprvé pozorovali při práci samotné kritické komponenty z buněčné membrány bakterií, které shewanellám dovolují kouzlit s kovy. Mikrobiální palivové články, v nichž by se získávala elektřina z odpadu, jsou prý zase o něco blíž.

UEA News 25. 3. (2013)

PALEONTOLOGIE

Čtyřkřídlí dinosauři nebyli extrémní úchylkou

Objev mikroraptora, který měl důkladně opeřené nejen přední nohy, ale i zadní a také ocas, příliš nepasoval do naší škatulky létajícího dinosaura. Čtyřkřídlé nebo dokonce pětikřídlé stvoření vyvolalo skandál. Jenže co když létání na čtyřech křídlech nebylo v druhé polovině druhohor až tak výjimečné?

Něco takového naznačují Xing Xu z univerity v Lin-i a Čínské akademie věd a jeho kolegové, kteří analyzovali 11 nově popsaných fosilií celkem pěti druhů dinosaurů ptačí linie, u nichž se slušně dochovalo opeření zadních končetin. Uspořádání per na zadních končetinách i jejich struktura prý ukazuje na aerodynamickou povahu zadních končetin, které svému majiteli mohly poskytnout vztlak a také manévrovací schopnosti. Podle Xua vše nasvědčuje tomu, že všichni tito dinosauři létali pomocí všech čtyř opeřených končetin. Jiní odborníci oponují, že to jsou jen samé dohady a že tehdejší dinosauři mohli využívat nápadně opeřené nohy například pro víry vášně pářících rituálů.

Science 339, 1309–1312, 2013.

ENTOMOLOGIE

Smrtící dotek křídel cikád

Jak se ukazuje, v elegantních křídlech cikád je víc, než by se na první pohled zdálo. Kromě toho, že se s nimi obstojně létá, struktura jejich povrchu může také kupodivu ničit bakterie.

Ve skutečnosti jsou křídla cikád vůbec prvním známým biomateriálem, který zabíjí bakterie pouhým fyzickým dotekem.

Objevila to se svým týmem Elena Ivanova ze Swinburnské technologické univerzity v australském Hawthornu při studiu cikády druhu Psaltoda claripennis. Ukázalo se, že dotyčné cikády mají křídla pokrytá podivuhodnými nanostrukturami v podobě porostu tupých hrotů. Bakterie mezi nimi uvíznou a jsou postupně roztrženy vedví.

Badatelé poté detailněji testovali vlastnosti povrchu křídel cikád tak, že na ně pouštěli bakterie, s různou intenzitou povařené v mikrovlnce, aby se lišily v pružnosti buněčné stěny. Jak se dalo čekat, pružnější bakterie byly na křídlech cikád roztrženy snáze. Mohou nás cikády inspirovat při výrobě antibakteriálních klik, madel či tlačítek?

Biophys. J. 104, 835–840, 2013