Как гигантские бактерии нарушили законы природы

Как гигантские бактерии нарушили законы природы

 Биологи из Калифорнийского технологического института выяснили, каких минимальных и максимальных размеров могут достигать бактерии. Верхний предел ученые назвали рибосомной катастрофой, поскольку слишком большие клетки нуждаются в невероятном количестве РНК и рибосом, однако некоторые бактерии его смогли преодолеть.

Как гигантские бактерии нарушили законы природы

Размер различных бактерий может варьироваться в пределах нескольких порядков, от 0,1 микрометров у Mycoplasma mycoides, что сравнимо с некоторыми крупными вирусами, до 750 микрометров у Thiomargarita namibiensis. Объем бактерий возрастает пропорционально кубу ее линейных размеров, а это означает более активный обмен веществ, что дает крупным микробам преимущество в скорости роста и размножении. Однако существуют пределы размеров, преодолеть которые бактериальные клетки не смогли.

Ученые создали компьютерную модель, которая помогает предсказать, как изменяется метаболизм и состав клетки с увеличением ее размеров. Для этого биологи оценили, сколько внутриклеточного пространства требуется для функционирования всех важных компонентов: ДНК, РНК, белков и рибосом. В 2016 году выяснилось, что по подсчетам исследователей бактерия с объемом клетки меньше 10?21 метров в кубе не сможет существовать, поскольку в ней не поместятся такие биополимеры, как ДНК и белки. Минимальный размер также ограничивают клеточные оболочки.

Теоретический объем лишь на три порядка отличается от размеров наименьших из известных бактерий. Что касается максимального предела, то чем больше бактерия, тем больше для нее требуется клеточных компонентов, которые необходимы для процессов транскрипции генов и синтеза белка, а также поддержания быстрого роста и деления. В конце концов, это приводит к так называемой рибосомной катастрофе, когда конечные размеры клетки требуют бесконечных количеств рибосом, транспортной РНК и информационной РНК. По оценкам ученых, это происходит при объеме в 10x15 кубических метров.

Интересно, что Thiomargarita namibiensis намного превышает этот верхний предел. Даже если удалить из нее довольно большую вакуоль, ее размер все равно будет больше границы рибосомной катастрофы на порядок. Ученые считают, что этому способствуют условия среды, которые благоволят медленному развитию и росту бактерий.


Влад Кулиев, Supreme2.Ru

Коды для вставки в блог\форум




Интересные новости
Впервые в истории человеку пересадили две свиные почкиВпервые в истории человеку пересадили две свиные почки
META представила универсальную нейросеть, самостоятельно распознающую фото, аудио и видео: новая веха в истории ИИMETA представила универсальную нейросеть, самостоятельно распознающую фото, аудио и видео: новая веха в истории ИИ
Видеокарты NVIDIA позволили моделировать поведение живой клетки из миллиардов атомовВидеокарты NVIDIA позволили моделировать поведение живой клетки из миллиардов атомов
Японцы проложили самый длинный в мире сегмент сверхпроводящего силового кабеляЯпонцы проложили самый длинный в мире сегмент сверхпроводящего силового кабеля
Meta представила суперкомпьютер на 6080 ускорителях NVIDIA A100 — он научит ИИ думать как человекMeta представила суперкомпьютер на 6080 ускорителях NVIDIA A100 — он научит ИИ думать как человек
Блок рекламы


Похожие новости

Учёные из США предложили использовать бактерии для производства ракетного топлива и кислорода на МарсеУчёные из США предложили использовать бактерии для производства ракетного топлива и кислорода на Марсе
Бактерии, которые питаются металлами, съедают гвоздь всего за три дняБактерии, которые питаются металлами, съедают гвоздь всего за три дня
Пятая сила природы: загадочный бозон X17Пятая сила природы: загадочный бозон X17
Гигантские вырезанные изображения верблюдов в Северной Аравии оказались на 6000 старше, чем предполагалось ранееГигантские вырезанные изображения верблюдов в Северной Аравии оказались на 6000 старше, чем предполагалось ранее
В глубинах Тихого океана обнаружили бактерии, которых не видит человеческий иммунитетВ глубинах Тихого океана обнаружили бактерии, которых не видит человеческий иммунитет
Илон Маск собирается игнорировать земные законы на МарсеИлон Маск собирается игнорировать земные законы на Марсе
Созданы маски, уничтожающие попавшие на них бактерии и вирусыСозданы маски, уничтожающие попавшие на них бактерии и вирусы
Земные бактерии могут выживать в космосе и заражать астронавтовЗемные бактерии могут выживать в космосе и заражать астронавтов
Плотоядные бактерии научились работать парамиПлотоядные бактерии научились работать парами
Бактерии производят высококачественный графен: технология будущегоБактерии производят высококачественный графен: технология будущего
Последние новости

Подгружаем последние новости