Mikrobiální dravec Aureispira je jako pirát. Hákuje kořist a střílí z děl

Asi jen málokdo by čekal takovou romantiku na Petriho misce. Když mořské vláknité bakterie aureispiry strádají nouzí, připraví si molekulární háky, nabijí molekulární děla a vyrazí lovit bakterie. Když dostihnou svou oběť, zahákují ji, vypálí na ni salvu, proděravějí ji buněčnou membránu a nakonec sežerou, co vyteče. Napněte plachty, obzor je náš. Johoho.

Dohonit, zahákovat, potopit! Kredit: Yun-Wei Lien a kol. Science, 2024. Science.

O bakteriích se říká, že když si vymyslíte nějaký mikrobiální životní styl, nějaké bakterie ho určitě mají. Ať je sebešílenější. Asi jen málokdo by hádal ekologickou strategii piráta, který loví kořist zahákováním a dělostřeleckou palbou. Pokud by se ale někdo takový našel, i on by se trefil.

Martin Pilhofer. Kredit: ETH Zürich

Jde o ixotrofii, predační strategii, která je známá u vláknitých bakterií říše Bacteroidota. Vláknití dravci lapají kořist molekulárními háky a v některých případech do kořisti střílejí z molekulárních děl. Jack Sparrow by na ně byl pyšný. Až doposud byla ixotrofie fascinující, ale zároveň jen málo prozkoumaná.

Martin Pilhofer ze švýcarského institutu ETH Zürich a jeho kolegové prostudovali život mikrobiálního piráta, bakterie kmene Aureispira sp. CCB-QB1. Aureispiry jsou běžné mořské bakterie, které si obvykle jen tak plavou ve slané vodě. Když ale mají nouzi o potravu, stávají se piráty a začnou lovit nic netušící bakterie s využitím pirátských technik. Vlastně jsou fascinující paralelou lidských pirátů, kteří volí tuto životní strategii z velmi podobných důvodů.

Mikrobiální pirátské háky. Kredit: Yun-Wei Lien a kol. Science, 2024.

Pirátské aureispiry loví například vibria, která jsou v mořské vodě velmi běžná. Nejprve k nim přirazí z boku, poté zahákují bičíky vibrií, čímž jim zabrání uniknout. Následně na ně zblízka vypálí ze svých děl. Výstřely prorazí vnější membránu vibrií. Z nešťastné kořisti se vylije buněčný obsah, který pak může aureispira spolykat. Pilhofer nezakrývá nadšení. Podle něj je to jasný nájezd pirátské lodi.

Pilhoferův tým prozkoumal zbraně aureispiry světelným a kryoelektronovým mikroskopem, přičemž je nechali lovit vibria Vibrio campbellii. Zjistili, že aureispiry používají při lovu vibrií jako háky heptamery sekrečního systému typu IX (T9SS) a jako kanóny sekreční systémy typu VI (T6SS), které mohou při kontrakci vystřelit část své struktury a proděravět ulovené vibrio. Když se pirátské aureispiry ocitnou v prostředí bohatém na živiny, pověsí pirátskou živnost na hřebík a vrátí se k nevinnému životnímu stylu.

Jak to v podobných případech bývá, zajímavé buněčné mechanismy okamžitě zaujaly molekulární inženýry. Je docela dobře možné, že se za nějakou dobu setkáme s nanotechnologiemi, které budou využívat háky či děla aureispir. Mohly by zasahovat proti infekcím, bojovat s vodními květy nebo třeba dopravit léčivo do nádoru.

Video: Räuberische Bakterien