Fushi tarazu

Nem akarom elvenni dolphin kenyerét, de nem tudtam megállni, hogy bele ne kontárkodjak a HOX génekbe, hiszen nemrég egy roppant érdekes közlemény jelent meg.

Azt ugye tudjuk, hogy a HOX gének alakítják ki a testszelvények különbségeit, ezen gének termékei transzkripciós faktorok, amelyek sok más gén kifejeződését szabályozzák. Az is tiszta sor, hogy az új testfelépítésű élőlények kialakulása tulajdonképpen a HOX gének drámai változásaival járt együtt. Az viszont eddig kérdéses volt, hogy ha a HOX gének ilyen alapvető fontosságú feladatot töltenek be, hogyan változhatnak mégis? Ahogy a közlemény szerzői megfogalmazták a két kérdésüket:

– Hogyan változnak a szabályozógének az evolúció során, hogy különböző élőlények egyedfejlődését irányítsák?

– Hogyan bírják ki az élőlények ezeket a változásokat, ha vélhetőleg igen súlyos következményekkel járnak?

Egy kattintás ide a folytatáshoz….

Bővülő flagellum

Ma a Helicobacter pylori nevű baktérium ostorát vesszük górcső alá. Ez a jószág emberi kórokozó is lehet, a gyomorfekély egyik fő oka, most minket mégsem ez érdekel, hanem a flagelluma, ami eléggé hasonlít az E. coli hasonló fehérjekomplexéhez, úgy tűnik, hogy az E. coliban megismert módon épül föl, itt is fontos szerepet játszik a FlhB fehérje az összeszerelésében.

A vad típusú sejtek mozognak, ez látható az A ábrán. Ha deletálják az egész flhB gént, a jószág mozgásképtelenné válik (C ábra). Ha ennek a génnek csak az úgynevezett CC domént kódoló szakaszát távolítják el, a sejtek mozgása azonos a vad típusú sejtekével (D ábra). Ez azért furcsa, mert S. entricában az FlhB CC doménjének deléciója mozgásképtelen sejteket eredményez. Mivel a szerzőket éppen az érdekelte, hogy mi az FlhB fehérje szerepe a flagellum működésében, utánajártak ennek a furcsaságnak, vagyis hogyan működhet zavartalanul ez a csonka FlhB fehérje is?

 

Egy kattintás ide a folytatáshoz….

Egyszerűsíthető összetettség

Ma nézzük meg egy kicsit közelebbről a baktériumok flagellumfehérjéinek exportját végző fehérjéket is, amelyek, mint tudjuk, még sokkal erősebb érvek az értelmes tervezés mellett, hiszen „Hiszen ahhoz, hogy egy ostor MÁSKÉNT alakuljon ki, mint jelenleg, a baktériumon belül működő rendkívül komplex mechanizmusnak is módosulnia kellene.A kérdés az, tudunk –e erre példát mutatni?

 

Az FliI fehérje maga a transzportfehérje, amely átjuttatja a sejtmembránon a leendő flagellumot alkotó fehérjéket. Az FliH fehérje segíti az FliI fehérjekomplexhez kötését, hiányában nem működik hatékonyan a fehérjeexport, ám egyszersmind szabályozza is a működését. Ennek megfelelően az fliH gén deléciója után a baktériumsejt még valamennyire mozgásképes marad, az FliI fehérje hiánya azonban mozgásképtelen sejteket eredményezett.

 

Az ábrán a wt jelöli a vad típusú baktériumsejteket, látható, hogy messzire úsznak a leoltási ponttól, míg a ΔfliH és ΔfliI mutánsokból hiányzik az fliI és fliH gén, az első törzs egyedei valamennyire mozognak, a második törzs egyedei nem. A ΔfliHI –ből pedig mindkét gén hiányzik. Az ΔflhB pedig az flhB gén delécióját vagyis null mutánsát jelenti, ezek mozgásképtelenek.

 

Amikor kicsit jobban megvizsgálták ezeket a jószágokat, rájöttek, hogy ha a szokásos időtartam háromszorosán át hagyták a sejteket mozogni, akkor bizony azt a meglepő tényt fedezték fel, hogy ennyi idő alatt FliH fehérje hiányában a sejtek valamennyire elmozdultak a leoltási ponttól, az FliI fehérje hiányában egyáltalán nem, ám hogyha mindkét fehérjét kódoló gént deletálták, akkor mégiscsak mozogni kezdtek valamennyire ezek a sejtek. Vagyis az FliI fehérje hiányát valamennyire komplementálja, ha az FliH fehérje is hiányzik.

Egy kattintás ide a folytatáshoz….

A flagellum kialakulása

Továbbra is a baktérium ostorok evolúciójáról szóló cikkekből szemezgetünk. Az mai mű címe magáért beszél: A baktérium ostor lépésenkénti kialakulása.

A szerzők nem kevesebbre vállakoztak, mint hogy minden hozzáférhető baktérium genomból (41 genomról van szó, azért jegyezzük meg, hogy a 2005 -ben rendelkezésre álló 249 genomból íródott a közlemény, minden egyes nagyobb baktériumcsoportból egy gemonszekvenciát választottak ki) kikeresték az ostort felépítő fehérjéket kódoló géneket és ezek összehasonlításával próbálták meghatározni az ostor eredetét. Az első megállapításuk, hogy az ostor szerkezeti elemei minden vizsgált baktériumcsoportban jelen vannak. Ez azt jelenti, hogy egy ős-ostor már a főbb baktériumcsoportok szétválása előtt is jelen volt, ez a huszonnégy gén terméke által felépített „mag” minden baktérium ostor közös őséből származik (ezek az ábrán kékkel jelöltek). Azért ezek sem teljesen univerzálisak, a Thermotoga maritima nevű jószágban nem működő pszeudogén az flgE, a Listeria innocua nevű jószágból hiányzik az flgF gén, az fliQ pedig Clostridium tetaniban nem található meg. Ezen kívül például a Spirochétákból hiányzik az FlgH és FlgI gén, mivel az ős ő ostoruk nem nyúlik át a külső membránon.

Egy kattintás ide a folytatáshoz….

Két ostor meséje

Állandó vád, hogy „a baktérium ostor” evolúciójáról nincsenek adatok. Ez a tévedés egyszerűen onnan ered, hogy a mi nagy bölcs vezérünk megírta 1995 –ben, bár ez már akkor sem fedte a valóságot. Hogy kicsit tágítsam a horizontot, különböző baktérium flagellumokról szóló közleményeket szeretnék bemutatni.

A ma vizsgált baktériumunk a Shewanella oneidensis nevű jószág MR-1 törzse. Ez egy talajlakó baktérium, ami képes különböző fémionokat redukálni, így gazdasági fontossága jlentős, most azonban mégsem e miatt lesz szó róla. Mozgékony, ostorral rendelkező baktérium, ami protongrádienst és nátriumion-grádienst is fel tud használni az ostora hajtásához. Ehhez két különböző motor rendszert is kódol a genomja, ám az ostor sejten kívüli részegységeit felépítő fehérjékből csak egyetlen készlettel rendelkezik. Az egyik motor rendszer a Shewanella közeli rokonaira hasonlít, ezt PomAB rendszernek nevezték el, ez a nátriumion-grádienst használó fehrjekomplex. A másik motor azonban semmilyen közeli rokon baktériumra sem hasonlít, a legközelebbi homológja egy Aeromonas baktérium ostora, így ezt MotAB-nek nevezték el.

Egy kattintás ide a folytatáshoz….