Russische Forscher haben erstmals gezeigt, dass eines der Hitzeschockproteine (IbpA) direkt mit dem Protein interagiert, das für die Vermehrung des parasitären Bakteriums Acholeplasma laylawii verantwortlich ist. offizielle Website des Ministeriums für Bildung und Wissenschaft.
Diese Mykoplasmen sowie verwandte Phytoplasmen stellen eine erhebliche Bedrohung für die Pflanzenproduktion dar, da sie in landwirtschaftlich wichtigen Pflanzen leben. Dieses Protein kann in Zukunft als Angriffspunkt für Pflanzenschutzmittel dienen. Die Arbeiten wurden von Mitarbeitern des Instituts für Zytologie (INC) RAS durchgeführt, das dem Ministerium für Bildung und Wissenschaft der Russischen Föderation unterstellt ist.
Die Bakterien der Art Acholeplasma laylawii sind die einzigen Mykoplasmen, die frei im Boden oder Wasser leben können, aber sie parasitieren hauptsächlich Pflanzen und Tiere. Die Vitalaktivität dieser Bakterien kann zu erheblichen Ertragsverlusten führen.
Gleichzeitig zeigt Achholeplasma, wie andere Mykoplasmen und Phytoplasmen, eine Resistenz gegen eine Reihe antibakterieller Medikamente, die in der Landwirtschaft weit verbreitet sind, um Pflanzen zu schützen. Daher führen Wissenschaftler heute umfassende Studien zu Mykoplasmen durch, um neue wirksame Wege zur Bekämpfung dieser gefährlichen Mikroorganismen zu finden.
„Bei Achholeplasma untersuchen wir das sogenannte kleine Hitzeschockprotein IbpA, das sich durch eine Vielzahl von Funktionen auszeichnet. Insbesondere schützt es Bakterienzellen vor Stress. Wir konnten feststellen, dass IbpA das Protein, das für die Zellteilung eines Mikroorganismus verantwortlich ist, nicht nur unter Stress, sondern auch unter optimalen Bedingungen für das Wachstum dieses Bakteriums direkt beeinflusst“, sagte Innokenty Vishnyakov, Leiter der Prokaryotischen Molekularen Zytologie und Bakterien Invasionsgruppe am Institut für wissenschaftliche Zentren der Russischen Akademie der Wissenschaften.
Um die Hypothese zu testen, dass das Hitzeschockprotein IbpA im Achholeplasma das für die Zellteilung verantwortliche Protein FtsZ beeinflusst, haben Wissenschaftler des Institute of Scientific Centers der Russischen Akademie der Wissenschaften mehrere molekulargenetische Methoden angewendet. Acholeplasmazellen wurden mittels Transmissionselektronenmikroskopie untersucht, zusätzlich wurde die sogenannte Plasmonenoberflächenresonanz verwendet. Mit dieser Methode können Sie das Zusammenspiel verschiedener Biomoleküle in der Zelle in Echtzeit genau erfassen.
FtsZ ist ein Protein, das in fast allen bekannten Bakterien vorkommt. Es startet oder aktiviert die Zellteilung in Bakterien, einschließlich Acholeplasma. Man kann sagen, dass es die Vermehrung von Bakterien reguliert.
IbpA ist eines der Hitzeschockproteine, die in den Zellen fast aller lebenden Organismen funktionieren. Die Besonderheit dieser Biopolymere besteht darin, dass der Körper als Reaktion auf verschiedene Stressfaktoren beginnt, sie aktiv in der Zelle zu synthetisieren. Dann beginnen Hitzeschockproteine, auf Proteine mit anderen Funktionen einzuwirken, um ihre Arbeit zu normalisieren oder jene Proteine zu nutzen, die aufgrund von Stress nicht mehr richtig funktionieren.
Basierend auf ihren Ergebnissen kamen die Forscher zu dem Schluss, dass das Hitzeschockprotein IbpA im Acheoplasma ein potenzielles Ziel für Medikamente sein könnte.
„Diese Arbeit ergänzt unsere bisherigen Ergebnisse um die Tatsache, dass dieses Protein in der Lage ist, die Zellteilung des Acholeplasmas zu beeinflussen. Dementsprechend kann eine Verletzung seiner Arbeit zu traurigen Folgen für das Mykoplasma und sogar zum Tod des Mikroorganismus führen. Dieser Effekt kann in Zukunft genutzt werden, um Medikamente herzustellen, die landwirtschaftlich wichtige Pflanzen schützen“, ergänzt Innokenty Vishnyakov.