Микробиологи из Института Макса Планка обнаружили механизм, благодаря которому бактерии Pseudomonas syringae замораживают окружающую их воду. Ученые выяснили, что структура специального белка на мембране бактерии способна ускорять образование льда. Выводы ученых были опубликованы в журнале Science Advances.
На поверхности мембраны некоторых бактерий находятся белки, которые провоцируют образование кристаллов льда при температуре гораздо ниже температуры плавления. Это необходимо для того, чтобы лед способный повредить клетки, образовывался на относительно безопасном расстоянии.
К таким организмам принадлежит и Pseudomonas syringae, которая часто используется для создания искусственного снега для зимних спортивных площадок. Она также играет большую роль в повреждении сельскохозяйственных культур в холодное время года, участвует в формировании облаков и осадков, и привлекает все большее внимание исследователей, как один из факторов, регулирующий круговорот воды в природе и даже климат в целом.
В ходе исследований ученые выяснили, что для замораживания окружающей воды бактерия использует белок inaZ. Он закреплен на внешней стороне клеточной мембраны, а его активные участки провоцируют образование кристаллов льда. Исследователи установили, что структура этих участков недостаточна для образования льда, как предполагалось ранее, но играет важную роль в этом процессе. Так, гидрофильные и гидрофобные компоненты белков усиливают замерзание воды при понижении температуры. Также белковые компоненты оказались способны удалять тепло из окружающей среды.
Как подчеркивают ученые, полученные ими данные справедливы только для бактерий, похожих на Pseudomonas syringae, поскольку другие микроорганизмы могут использовать другие механизмы для замораживания воды.
Ранее сообщалось о том, что бактерии приобрели устойчивость к антибиотикам "последней надежды". Это означает, что в скором времени возможно появление бактерий, стойких ко всем известным типам лекарств, и такие гены стойкости уже замечены у бактерий, которые поражают людей.