Дослідження відкриває нові кордони в боротьбі зі шкідниками та еволюційній біології.
Міжнародна група вчених виявила дивну трубчасту структуру всередині Профффтеллабактерія, яка живе в тісному партнерстві з великим цитрусовим шкідником. Ніщо подібне до цієї структури ніколи не було задокументовано в жодному живому організмі. Відкриття, яке стало можливим за допомогою передової мікроскопії, може відкрити двері до нових стратегій боротьби зі шкідниками та забезпечити нове розуміння еволюції життя.
Дослідження проводили вчені з Національного університету Пусан, Національний інститут фізіологічних наук, університет Кобе та технологічний університет Тойохаші. Вони визначили незвичайну структуру всередині кандидатусу Профффтелла Арматурасимбіотична бактерія, яка населяє азіатський цитрусовий псилід (Діафорина цитрі.). Їхні висновки були опубліковані в Imaging NPJ 18 вересня 2025 року.
Азіатський цитрусовий Psylid – це руйнівна комаха, яка завдає великої шкоди цитрусовим культурам по всьому світу, зменшуючи врожаї та підвищуючи ціни. Цей шкідник несе Профффтеллабактерія пройшла через покоління псилідів. Мікроб відіграє вирішальну роль у виживанні комахи і виробляє токсичні речовини, які допомагають захистити його господаря від природних ворогів.
Відкриття безпрецедентної трубної структури
Використовуючи розширену 3D -електронну мікроскопію, команда виявила це Профффтелла Клітини, які самі по собі надзвичайно витягнуті, вимірюючи до понад 100 мікрометрів у довжину, містять кілька витягнутих трубчастих структур, кожна з яких вимірює десятки мікрометрів. Було виявлено, що ці трубки мають діаметр приблизно 230 нм і складаються з 5-6 правих спіральних волокон, що утворюють скручену структуру. Вони також виявили, що вони займають послідовну частку Профффтелла Об’єм клітини.
“Зазвичай бактерій не вистачає таких складних органел. Більше того, я здивувався, виявивши, що ця трубка настільки стійка і міцна, що вона підтримує свою форму під час спостереження за високим вакуумним електронним мікроскопією без хімічної фіксації або вбудовування”,-пояснює асистент пісні Чихонг з першого авторів статті Pusan.
Подальші аналізи з використанням різних методик, включаючи оптичну мікроскопію, виявили, що ці трубки містять численні рибосоми, клітинну техніку, що відповідають за синтез білка.
«Виходячи з цього, трубки можуть бути залучені до синтезу білка. Враховуючи їх міцність, вони також можуть забезпечити фізичну підтримку витягнутому Профффтелла Клітини і, можливо, навіть діють як риштування для матеріального транспорту – як і цитоскелет в еукаріотичних клітинах », – каже доцент Атсуші Накабачі з технологічного університету Тойохаші, відповідного автора дослідження.
Переосмислення складності бактерій
Дослідницька група підкреслює, що ця структура являє собою надзвичайно рідкісний приклад органели, знайденої в бактеріях.
Це значне відкриття кидає виклик звичайному погляду на бактерії як простих форм життя та пропонує нові уявлення про еволюцію клітинних структур. У той же час він відкриває перспективні шляхи для розробки селективних стратегій боротьби зі шкідниками, спрямованих на азіатський цитрусовий псилід, з важливими наслідками для сільського господарства.
Довідка: «Ультраструктура з загадкою в бактеріальній захисній симбіонті азіатської цитрусової псифордської діафорини цитрі» від Chihong Song, Junnosuke Maruyama, Kazuyoshi Murata, Toshinobu Suzaki та Atsushi Nakabachi, 18 вересня 2025, Imaging NPJ.
Doi: 10.1038/S44303-025-00107-W
Ця робота була підтримана Японським товариством просування науки (https://www.jsps.jp.jp) Kakanhi (грантові номери 21687020, 26292174, 20H02998 та 25K02023), співпрацюючих досліджень з високою напругою електроскопії (2015-502, 2016-502) на національну інституту, 2016-502. Національний науково-дослідний фонд Кореї (NRF) грає RS-2014-00440289 на CS.
Ніколи не пропустіть прорив: приєднуйтесь до інформаційного бюлетеня ScitechDaily.
