Miten bakteerit liikkuvat : kemotaksia ja flagellan rakenteelliset ominaisuudet

Abstract

Monet akvaattiset bakteerit kykenevät seuraamaan ravinteiden, myrkkyjen ja muiden fysiologisesti tärkeiden molekyylien konsentraatioita ympäristössään. Gradienttien seuraaminen tai välttäminen on tarkoituksenmukaista liikettä, jota ohjaa kemotaksian signaaliverkosto. Kemotaksialla tarkoitetaan kemialliseen aistimiseen perustuvaa liikkumista. Liike tapahtuu usein proteiini superkompleksin avulla, jota kutsutaan flagellaksi. Flagella toimii moottorin tavoin pyörittäen helikaalista siimaa tuottaen työntövoimaa mahdollistaen bakteerin liikkumisen. Flagellan toimintaan vaaditaan paljon energiaa, jota tuotetaan aktiivisesti kuljettamalla varauksellisia molekyylejä puoliläpäisevän solukalvon läpi. Flagellan arkkitehtuuri sisältää monimutkaisia proteiinienvälisiä interaktioita mahdollistaen systeemin sujuvan toiminnan suurilla nopeuksilla. Flagellan rakenteiden atomitason selvitys on johtanut parempaan ymmärrykseen bakteereiden käyttäytymisestä. Bakteerit sisältävät suuren määrän variaatiota elintapojensa ja ravinteellisten vaatimustensa suhteen lajien välillä, mutta liikkumiseen liittyvät mekanismit flagellassa ja kemotaksiassa ovat hyvin konservoituja. Kemotaksia on erittäin optimoitunut prosessi, jonka toiminnan tarkempi selvitys mahdollistaa edistysaskeleita molekyylibiologian, lääketieteen, biokemian ja bioteknologian aloilla