科学家详细检查了细菌用来做出决定的结构

伊利诺伊大学的生物学家介绍了细菌引起趋化性的机制的报告，趋化性是由外部刺激引起的运动反应。已经在分子水平上详细研究了这种结构的结构，该结构隐约让人联想到生物的感觉器官和神经系统。

细菌能够移向对它们有吸引力的物质（通常是营养物质-糖，氨基酸），并远离排斥物质（脂肪酸，酒精）。同时，细菌非常敏感，能够对物质浓度的变化做出0.1％的响应。另外，细菌受体能够对光作出反应。

“细菌表面上有成千上万种受体，它们可以扫描环境并告诉细菌该怎么做，”克劳斯·舒尔滕教授解释说。该过程类似于高等动物的感觉器官的功能，但细菌没有中枢神经系统。尽管如此，它们不仅能够对外部刺激做出反应，而且能够利用残余记忆机制使它们得以生存。

表面受体将信息传递到称为激酶的蛋白的更深层，该蛋白解释获得的数据，并在此基础上发出命令“继续移动”或“改变方向”。在后一种情况下，该激酶将化学指令转移到另一个激酶，该激酶直接控制细菌鞭毛的运动。

早期尝试使用电子显微镜和晶体学研究上述分子结构的功能原理的尝试克服了这些技术的缺陷，特别是它们的低分辨率。这项工作的作者创造了一种技术，使您可以清洗结构的关键蛋白质，并将其结合在一起，以便将它们收集成薄层。结果，可以获得其空间布置以及彼此相互作用的清晰的三维图像。

在Blue Waters超级计算机上工作的专门开发的计算机仿真复合体，基于对结构中每个原子的反应的仿真以及通过各种方法获得的数据，建立了系统的三维模型。生成的模型详细说明了化学感应结构各部分之间的相互作用。

对结构如何工作的全新改进视图提供了许多答案，并提出了许多新问题。信号如何从受体传递到激酶，化学趋化系统所有组成部分的相互作用方案-所有这一切都有待研究。舒尔滕将这种认知过程与复杂机械表的研究进行了比较。

他说：“要了解机械系统的操作，我们需要找出其结构。” -当我们打开手表并查看齿轮之间如何连接时，我们可以开始反思手表的原理。而且我们已经知道齿轮与细菌的“大脑”之间是如何连接的。”

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN387743/