أحادي الشكل الأصلي للرؤية

Halobacterium salinarum هو ميكروب من عام 2017

لون أحمر مذهل: Halobacterium salinarum هو ميكروب السنة © Felicitas Pfeifer
قراءة بصوت عال

النعناع الأحمر مع إمكانات العلم: يمكن أن ينجو Halobacterium salinarum من الميكروبات من تركيزات الملح القصوى ويجعل ريش طيور النحام يلمع. ومع ذلك ، فإن هذا النوع معروف في المقام الأول بخاصية أخرى: فهو يحتوي على نموذج أولي لبروتين مهم للرؤية البشرية - كان هذا الاكتشاف مولدًا لحقل جديد تمامًا من الأبحاث. الآن تم تسمية H. salinarum بالميكروب للعام 2017.

قبل 100 عام بالضبط ، تم اكتشافه: عندما طعن عالم الميك الألماني هاينريش كليبان سمكة بحرية مملحة بإبرة في يناير 1917 ونقلها إلى وسط مغذٍ صلب ، وبعد بضعة أسابيع نمت مستعمرات حمراء لـ "بكتيريا الملح" هناك. اسمها الصحيح علميا هو Halobacterium salinarum.

يعد الميكروب أحد أكثر أشكال الحياة الأصلية ، وهو أحد الكائنات الصغيرة الأركينية التي تشبه البكتيريا ، ولكنها في الواقع ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالنباتات والحيوانات. غالبًا ما يتم تكييف Archeen مع الموائل غير العادية ، مثل الينابيع الحارة أو المياه شديدة الحموضة أو الأماكن التي لا تحتوي على أكسجين.

الأحمر والمالح

كما يحب H. salinarium النقيضين: ينمو النوع في أحواض الملح وأوراق الملح ويتكيف تمامًا مع تركيزات الملح العالية. خدعة البقاء على قيد الحياة: تسمح بروتينات القنوات الخاصة الموجودة في غلاف الخلية لـ H. salinarum بضبط ملوحةها مع الظروف الخارجية. وبهذه الطريقة ، يبقى مئات السنين حتى في بلورات الملح.

لأن الميكروبات تحتوي على أصباغ حمراء ، فإنها تجعل البحيرات المالحة ونباتات ملح البحر تظهر بلون بنفسجي أحمر. تتراكم الكاروتينات المزعومة أيضًا في السلسلة الغذائية: يأكل جراد البحر الصغير الملحي الكائنات الحية الدقيقة ، بما في ذلك الأصباغ الموجودة فيها. تتغذى طيور النحام ، بدورها ، على السرطانات ، بحيث يتحول لونها إلى اللون الوردي. عرض

يغير بكتير هودوبسين من مغلف الخلية لـ H. salinarum اللون عند التعرض. © MPG / Wolfgang Filser

رائد نظامنا البصري

اكتشف عالم الكيمياء الحيوية ديتر أويسترهيلت ميزة رائعة للكائنات الحية الدقيقة الحمراء في عام 1971: تحتوي الميكروبات على بكتريا هيدروبودوبسين. يمتص هذا البروتين الغشائي الضوء ويستخدمه لنوع خاص من التمثيل الضوئي لتوليد الطاقة لعملية التمثيل الغذائي للخلايا. يتغير لون البكتيروفودسين من اللون الأرجواني إلى الأصفر.

الشيء الخاص حول هذا الموضوع: إن رودوبسين قابل للمقارنة هو المسؤول عن العملية البصرية في أعيننا. تطور الأساس الجزيئي لشعورنا بالبصر ، لذلك ، ربما له جذوره في هذا الشكل من الميكروبات القديمة.

مفتاح الضوء للبحث الجديد

إن اكتشاف بكتريا هودوبسين من Halobacterium salinarum قد فتح مجالًا جديدًا بالكامل من الأبحاث: علم البصريات الوراثية. يتم استخدام رودوبسين الآن كـ "مفاتيح ضوئية" جزيئية للتحقيق والتحكم بشكل خاص في سلوك الخلايا العصبية. تشير النجاحات الأولية إلى أن العيوب العصبية قد تكون قابلة للعلاج في المستقبل.

لكن الميكروب لهذا العام يوفر ميزات أكثر خاصة: فهو ينظم كثافة الخلية بمساعدة حويصلات غاز مملوءة بالهواء ومحاطة بقشرة بروتينية مانعة لتسرب الماء. مثل الغواص ، يمكن أن يطفو هالوباكتيريوم في أعماق مائية معينة ويبحث عن الأكسجين وظروف الإضاءة المناسبة.

في هذه الطبقات من الماء ، يمكن أن تسبح حولها أيضًا: بفضل القيادة باستخدام Forts tzen الطويلة ، تتمسك بمبدأ المروحة من خلال محلول ملحي z Salzhe. اخترع Archaea محركه الدوائي الجزيئي ، والذي يمكن أن يغير بشكل عشوائي اتجاه الدوران وبالتالي اتجاه الخلية استجابة لإشارة الخلية.

(رابطة البيولوجيا والعلوم البيولوجية والطب الحيوي في ألمانيا فولت ، 23.01.2017 - DAL)