Цвет бактерий, грамположительные и грамотрицательные бактерии

Бактерии красного цвета

134-135

Молекулярные модели фотосистем

На схеме в упрощенной форме представлены бактериородопсин архебактерий Halobacterium halobium и фотосистема пурпурных бактерий Rhodopseudomonas viridis . Обе молекулы принадлежат к немногим трансмембранным белкам, структуры которых известны и могут служить в качестве модельных систем для подробного изучения фундаментальных механизмов энергетического обмена.

Бактерии семейства Halobacterium растут при крайне высоких концентрациях соли, например в морской воде. Плазматическая мембрана этих бактерий содержит белок. подобный родопсину глаза (см. с. 346) и потому названный бактериородопсином . Этот белок способен непосредственно использовать энергию солнечного света для создания электрохимического градиента (см. с. 128). В основе процесса, как и при зрительном процессе, лежит индуцируемая светом цис-транс -изомеризация ретиналя. Белковая часть молекулы бактериородопсина в основном состоит из 7 α-спиралей (голубого цвета), пронизывающих мембрану и образующих полый цилиндр. Остальная часть молекулы и боковые цепи аминокислот не представлены. Внутри цилиндра расположена молекула ретиналя (оранжевого цвета), ковалентно связанная альдегидной группой с ε-аминогруппой остатка лизина (красного цвета). В темноте ретиналь находится в полностью транс -форме, а альдиминная группа протонирована (см. с. 346). При освещении ретиналь перегруппировывается в 13- цис -форму, а альдиминная группа отдает протон, который «откачивается» наружу двумя аспартатными остатками (светло-голубого цвета; на рис. 2 внизу). После возвращения ретиналя в полностью транс -форму альдиминная группа снова связывает протон. Внутриклеточный протон ( 2 , вверху) переносится через другой аспартатный остаток (зеленого цвета) к ретиналю.

Б. Реакционный центр Rhodopseudomonas viridis

Фотосистема пурпурных бактерий Rhodopseudomonas viridis похожа по строению на фотосистему II высших растений. В отличие от растений в бактериальной системе донором электронов является не вода, а они поступают из электронпереносящей цепи, содержащей цитохром (на схеме не показано).

На схеме приведены только трансмембранные фрагменты бактериородопсина. О примерной толщине мембраны можно судить по липидным молекулам (слева и справа). Шесть трансмембранных спиралей из трех субъединиц (показаны окрашенными в различные тона голубого цвета) формируют внутримембранное пространство, которое наполнено цепями молекул пигментов (несколько пигментов, которые не принимают непосредственного участия в электронном транспорте, опущено). Принцип фотосинтетического электронного транспорта обсуждается на с. 130.

В Rh. viridis энергию света поглощают две соседние молекулы хлорофилла, образующие « специальную пару » (зеленого цвета, а ион Mg 2+ — красного). Максимум поглощения этих молекул находится при 870 нм, поэтому бактериальный реакционный центр обозначается также P 870 .

Читайте также:  Диагностика ранних сроков беременности в Нижнем Новгороде Тонус МАМА

После возбуждения электрон переносится реакционным центром на смежную свободную от магния молекулу феофитина (оранжевого цвета) всего за несколько пикосекунд (1 пс = 10 -12 с), а затем в течение примерно 200 пс передается на прочно связанный хинон Q A (слева наверху, желтого цвета). В то же самое время снова заполняется электронная дыра в «специальной паре». Через примерно 0,2 мс возбужденный электрон достигает обмениваемого хинона Q B (справа наверху, желтого цвета), с которым покидает фотосистему.

Красная бактерия — настоящий прорыв в косметологии

Впервые были обнаружены в почве в 50-х годах в Америке. Еще тогда эксперименты показали, что бактерии не чувствительны к радиации. Название, которое американские ученые дали этой уникальной бактерии напрямую связано с её стойкостью к любым дозам радиации: deinococcus radiodurans, то есть, в переводе на русский, дейнококк радиоустойчивый. Спустя полвека, ученые из ростовского НИИ вновь обратили внимание на эту бактерию, и на этот раз были открыты совершенно другие свойства красных микроорганизмов. Оказалось, что они способны существенно замедлить процесс старения кожных покровов тела, а также помочь скорейшему заживлению ран.

Если с помощью специальной аппаратуры увеличить бактерию в 60 тыс. раз, становится видна её структура, включая ядро. Бактерия выделяет особые вещества — каротиноиды, которые способствуют уничтожению свободных радикалов кислорода. Свободные радикалы кислорода – это молекулы, которые с возрастом накапливаются в крови человека и значительно ускоряют процесс старения кожи.Ростовские ученые предположили, что красные бактерии могут найти применение в таких областях, как медицина и косметология. Были проведены эксперименты на лабораторных животных. Результаты экспериментов показали, что красные бактерии не только способствуют омоложению кожи, но и ускоряют процесс заживления ран.

Так мыши, для лечения которых использовали красные бактерии, выздоравливали на 15% быстрее, чем те, которых лечили обычным способом. А процесс заживления ран у мышей, страдающих диабетом, проходил быстрее на целую неделю.

Ученые считают, что в организме человека показатели будут столь же высоки, поэтому в скором времени красная бактерия, скорее всего, найдет широкой применение в различных областях медицины. Косметология также не останется в стороне, ведь использование натуральных веществ позволит навсегда забыть о веществе под названием botox. На данный момент все эффективные косметические средства содержат химические вещества, однако открытие уникальных свойств красных бактерий может позволить отказаться от использования химии, и надолго сохранить молодость кожи без вреда для организма.

Читайте также:  Появилось отвращение к еде причины

Еще одним положительным качеством каротиноидов будет являться, в отличие от того же botox, невысокая стоимость препаратов. Это обусловлено тем, что бактерии не требуют особой среды для выращивания – для этого подойдет обычная почва. Но, к сожалению, пока данные препараты только планируют использовать в профессиональной косметологии.

Бактериальные ферменты сделали красное мясо безопасным

North Carolina Museum of Art

Ученые обнаружили фермент, который может делать красное мясо безопасным для человека. Бактерии из типа Bacteroidetes синтезируют фермент сиалидазу, который высвобождает из мяса N-гликолилнейраминовую кислоту — простой сахар, ответственный за повышенный риск раковых заболеваний, связанный с употреблением в пищу красного мяса — говядины, свинины и баранины. После высвобождения сахар метаболизируется бактериями или выводится из организма. Исследование описано в журнале Nature Microbiology.

Всемирная организация здравоохранения классифицирует продукцию из красного мяса как канцерогенную для человека. Употребление в пищу баранины, говядины, свинины и других видов красного мяса, а также продуктов, изготовленных из него, связано с повышенным риском возникновения некоторых видов рака, например, колоректального.

Мясо делает опасным содержащийся в нем моносахарид N-гликолилнейраминовая кислота (Neu5Gc). В ходе эволюции человек утратил способность синтезировать этот сахар сам и получает его только при употреблении животной пищи, хотя некоторые другие человекообразные приматы сохранили эту способность.

Neu5Gc представляет проблему потому, что может связываться с человеческими сахарами и становиться частью клеток. Иммунная система же распознает его как чужой, из-за чего начинается воспалительный процесс, который, по-видимому, и повышает риск развития рака. Тем не менее, в кишечнике живут бактерии, которые умеют с помощью ферментов сиалидаз высвобождать сиаловые кислоты, к которым относится и Neu5Gc, и поглощать их. Прежде были известны только сиалидазы, которые активны в отношении N-ацетилнейраминовой кислоты, похожей на Neu5Gc, а вот происходит ли утилизация в кишечнике опасной N-гликолилнейраминовой кислоты, было неизвестно.

Карстен Зенглер (Karsten Zengler) из Калифорнийского университета в Сан-Диего и его коллеги провели исследование, чтобы найти бактериальные ферменты, способные высвобождать Neu5Gc. В таком состоянии это вещество уже не опасно для человека: его либо метаболизируют микробы, либо оно просто выходит с калом.

Читайте также:  Норма мочеиспускания в сутки у мужчин

Чтобы найти фермент, ученые провели опыт на мышах, которых разделили на три группы. Одну группу держали на диете со свиным муцином, богатым Neu5Gc, другую — на диете с содержанием неопасной для человека N-ацетилнейраминовой кислоты, которая содержится в птичьем мясе, а третья питалась соей, в которой нет этих сахаров.

Авторы работы расшифровали метагеном микробиоты животных из всех трех групп и обнаружили разницу между составом микробов, который зависел от диеты. У мышей, которые ели богатую Neu5Gc пищу, активнее всех развивались бактерии типа Bacteroidetes, например B. fragilis, B. cacae и B. thetaiotaomicron. Оказалось, что эти микробы располагали 21 геном различных сиалидаз, и среди них был ген фермента сиалидазы 26, который синтезировался в кишечнике мышей из группы, потребляющей свиное мясо, больше остальных. Анализ структуры сиалидазы 26 показал, что этот фермент может связываться с Neu5Gc.

Далее ученые изучили результаты расшифровки метагенома из кишечника людей. Они использовали данные о микробиоте членов африканского племени хадза. Хадза интересны тем, что их диета очень меняется в зависимости от времени года: в сухой сезон они едят мясо и клубни, а во влажный питаются медом и ягодами. Ученые обнаружили среди ферментов, которые синтезирует их микробиота в сухой сезон фермент сиалидазу Hz136, очень похожий на сиалидазу 26 и так же способный связываться с Neu5Gc.

После этого ученые проверили активность обеих сиалидаз в мясе — стейке и свиных сосисках. Оказалось, что ферменты действительно высвобождают Neu5Gc из мяса, а значит, в кишечнике этот сахар мог бы стать доступным для бактерий или просто покинуть организм естественным путем.

Авторы исследования считают, что найденные ими ферменты можно использовать для создания препаратов-пребиотиков, которые могли бы помочь людям, употребляющим красное мясо, избежать повышенного риска развития рака.

Об опасности красного мяса мы уже писали: ученые, исследовав 96 тысяч адвентистов седьмого дня, пришли к выводу, что даже 50 граммов мяса в день увеличивают риск преждевременной смерти от всех причин.

Ссылка на основную публикацию
Хурма кавказская дикая описание сорта
Дикая кавказская хурма Всем нам знакома хурма культурная (она же королек, каки, персимон, летус, дикий финик). В Абхазии она растет...
Хранение грудного молока рейтинг лучших емкостей (пакеты, контейнеры) 2020 на основании отзывов опыт
Выбираем контейнеры для хранения грудного молока Иногда маме нужно ненадолго отлучиться от своего крохи. Здесь на помощь приходят бабушки и...
Хрипы в бронхах при выдохе разновидность и особенности лечения
Хрипы при бронхите Глубокий кашель и хриплое жесткое дыхание – ключевые характеристики бронхита. Хрипы при бронхите, появляющиеся при вдохе и...
Хурма при сахарном диабете 1 и 2 типа можно ли есть, польза и вред 1
Можно ли при сахарном диабете есть хурму? Рацион диабетиков должен быть тщательно продуман, иначе состояние здоровья может ухудшиться. Большинство фруктов...
Adblock detector