I batteri hanno una varietà di strategie di sopravvivenza per garantire un approvvigionamento alimentare sufficiente nei loro habitat densamente popolati. Alcune specie di batteri uccidono i microrganismi di un'altra specie, decompongono le loro cellule e le assorbono come nutrienti. L'esatto meccanismo di questo processo è in gran parte sconosciuto.

Un gruppo di ricerca della Cattedra di Biologia Microbica guidato dalla dott.ssa Christine Kaimer ha esaminato in modo approfondito questi processi. Insieme ai colleghi statunitensi, i ricercatori della Ruhr-Universität Bochum (RUB) presentano i loro risultati sulla rivista Cell Reports .

Interrompi al contatto

Poco si sa fino ad oggi sulla relazione tra predatori e prede nel regno batterico. Ma i ricercatori sospettano che i predatori batterici possano apportare cambiamenti significativi nella composizione di un microbioma e quindi modellare l'ecologia del loro habitat. Per saperne di più sulle relazioni batteriche predatore-preda, il team di Christine Kaimer ha studiato il batterio predatore Myxococcus xanthus, che si trova comunemente nel suolo. Un lavoro recente ha rivelato che M. xanthus uccide la sua cellula preda nel contatto diretto cellula-cellula:il predatore si avvicina a una cellula preda, si ferma una volta stabilito il contatto e quindi induce la morte cellulare e la decomposizione in pochi minuti. I ricercatori hanno analizzato in dettaglio i meccanismi molecolari di questo processo.

"Abbiamo apportato modifiche genetiche specifiche a M. xanthus e quindi monitorato l'interazione delle cellule dei predatori e delle prede al microscopio in tempo reale", spiega Christine Kaimer. "Di conseguenza, siamo stati in grado di dimostrare che due sistemi di secrezione proteica altamente specializzati lavorano insieme nel processo di uccisione. Si tratta di complessi proteici che presumibilmente trasportano le proteine ​​dalla cellula predatrice alla cellula preda". Inizialmente, un cosiddetto apparato simile a Tad induce la morte cellulare alla preda. È quindi necessario un sistema di tipo 3 per decomporre la cellula preda in modo che i nutrienti possano essere successivamente assorbiti.

Uccisione iniziata con estrema precisione

Le immagini con proteine ​​marcate in modo fluorescente hanno mostrato che i sistemi di secrezione proteica si accumulano nella cellula di M. xanthus esattamente nel sito di contatto tra predatore e preda. Sembra che M. xanthus percepisca il contatto con una cellula preda e possa avviare il processo di uccisione con grande precisione.

"Non capiamo ancora come reagiscano esattamente i sistemi di secrezione proteica al contatto con la preda e quali proteine ​​potenzialmente tossiche rilasciano", afferma Christine Kaimer. "In ogni caso, il comportamento di predazione batterica è un campo di ricerca affascinante, in cui abbiamo ancora molto da imparare su come i batteri coesistono nel loro ambiente naturale". + Esplora ulteriormente

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