Оказывается, что напряженные условия заставляют некоторые белки быть буквально согнутыми не в форме, или misfolded, и они прекращают работать, говорит Цзянь. «Вы могли бы думать об этом как о микробных истериках характера. Бактерии борются со стрессом, разрушая белки. Определенно, мы показали, что определенные виды бактерий отвечают на высокие температуры, разрушая белки, необходимые для повторения ДНК.
Поэтому они прекращают расти. Сигнал для этого разрушения оказался наращиванием белков, которые были misfolded из-за напряжения».
При благоприятных условиях клетки стремятся вырасти, что означает начинать повторение ДНК. Но в напряженных условиях, клетки должны предотвратить инициирование повторения и вместо этого переместить их приоритеты к защитным функциям.
Как Цзянь объясняет, все клетки включая бактерии содержат огромное множество белков, молекулы, которые помогают клеткам сделать все химические реакции, необходимые для жизни. Форма определяет, какие функции каждый белок может выполнить. Напряженные условия заставляют некоторые белки быть misfolded и прекращать работать, останавливая рост, пока клетка не справляется с напряжением.
Несмотря на десятилетия исследования, пока эти ученые экспериментов не полностью поняли молекулярные механизмы что использование клеток, чтобы преобразовать информацию об условиях окружающей среды к их оборудованию для повторения.В текущей проблеме Клетки Цзин Лю, исследователь аспиранта в лаборатории Цзяня в Массачусетском университете Амхерст, работающем с лабораторией Laub в MIT, показывает, что у бактерий Caulobacter, конкретный фермент, Лон, может помочь защитить от эффектов напряжения, сократившись и разрушив небольшие количества misfolded белков. Но когда тот фермент сталкивается со слишком многими «склонностями не в форме» белки, это начинает разрушать другой превосходный белок, DnaA, который обычно начинает процесс роста, то есть, повторение ДНК.
Когда DnaA был уничтожен, клетки прекращают расти. Когда напряжение прошло, количество misfolded снижений белков, фермент, Лон прекратил бы разрушать нормальный белок, и клетки начнут расти снова, авторы нашли.Цзянь говорит, «Таким образом, бактерии могут быстро ответить на напряженные условия, но перезапустить снова быстро.
Напряжение и белок misfolding являются универсальной частью жизни, таким образом понимая, как простое соглашение о бактериях с этим видом напряжения поможет нам понять, как наши камеры делают также».Эта работа финансировалась Национальными Институтами Здоровья, Говард Хьюз Медицинский Институт и Массачусетский университет Амхерст.