Haben Bakterien eingebaute Zelltodmechanismen?

Der Zelltod, auch bekannt als Apoptose, ist ein wesentlicher Teil der normalen Tierentwicklung. Es stellt sich jedoch die Frage, ob Bakterien ähnlich wie höhere Organismen einen eingebauten Mechanismus haben, der bestimmt, wann die Zellen absterben.
Forscher der Hadassah Medical School der Hebräischen Universität in Jerusalem, Israel, haben zum ersten Mal einen einzigartigen Zelltodweg in Bakterien beschrieben, der in höheren Organismen mit der Apoptose vergleichbar ist. Die Studie wurde am 6. März in der Online-Zeitschrift "Open Access" veröffentlicht PLoS Biologie, zeigt, dass dieser neu beschriebene Apoptose-ähnliche Tod (ALD) -Pfad durch einen anderen nicht-apoptotischen programmierten Zelltod (PCD) -Weg verhindert wurde, der durch den MazEF Toxin-Antitoxin-System.
Zu ihrer Überraschung entdeckten die führende Forscherin Hanna Engelberg-Kulka und ihr Team zwei sehr unterschiedliche Todeswege E coli. Angesichts der Tatsache, dass das von ihnen gerade entdeckte bakterielle Zelltodsystem bei mehrzelligen Eukaryoten mehrere Merkmale mit Apoptose teilt, entschieden sie sich dafür, es Apoptoseähnlicher Tod (ALT) zu nennen.
Durch Markieren der Zelle mit einem Fluoreszenzfarbstoff beobachteten sie, dass die zelluläre DNA fragmentiert und die Zellmembran depolarisiert wurde, insbesondere sowohl bei der eukaryotischen Apoptose als auch bei der ALD. Darüber hinaus entdeckten sie, dass eine stark geschädigte zelluläre DNA den PCD - Signalweg verursacht, der durch die MazEF System von E coli um den neu beschriebenen ALD-Weg zu blockieren.
Weitere Studien sind notwendig, um die Ähnlichkeiten zwischen eukaryotischer und bakterieller Apoptose sowie den evolutionären Ursprung des apoptotischen Todes aufzuklären. Es scheint, dass ALD ein nicht-altruistischer Ersatz-Tod-Pfad für das Traditionelle ist MazEF altruistischer Tod Weg insofern, und wenn einer der Bestandteile der MazEF Pathway sollte inaktiviert werden, bakterieller Tod würde durch ALD auftreten.
Als Antwort auf die Frage, warum es darauf ankommt, wie ein Bakterium stirbt, stellt das Team fest, dass die Antwort die Evolution des Altruismus beeinflussen kann. Sie fanden heraus, dass das mazEF-System auf der Zelldichte beruht und dass es während einer Krise kontrolliert, dass genügend Bakterien absterben, um sicherzustellen, dass in der Umwelt genügend bakterielles Rohmaterial für diejenigen verfügbar ist, die überleben. Anders als der mazEF hat der ALD-Pfad keine Dichteabhängigkeit und könnte daher als Backup-System fungieren, falls das mazEF-System versagt.
Die Forscher stellen fest, dass zukünftige Experimente mehr Licht auf die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen für ALD werfen werden, und ob dieses System tatsächlich eine "gute-für-die-Gemeinschaft" -Antwort beeinflusst.
Geschrieben von Petra Rattue

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