Výzkum otevírá nové hranice v oblasti kontroly škůdců a evoluční biologie.
Mezinárodní skupina vědců odhalila uvnitř podivnou trubkovou strukturu Profesionálníbakterie, která žije v úzkém partnerství s hlavním citrusovým škůdcem. V žádném živém organismu nebylo nic podobné této struktuře zdokumentováno. Objev, umožněný pokročilou mikroskopií, by mohl otevřít dveře novým strategiím pro kontrolu škůdců a poskytnout nové poznatky o vývoji života.
Výzkum provedli vědci z Pusan National University, Národního institutu pro fyziologické vědy, Kobe University a Toyohashi University of Technology. Identifikovali neobvyklou strukturu uvnitř Candidatus Armor ProtoSymbiotická bakterie, která obývá asijský citrusový psyllid (Memforina Citri). Jejich zjištění byla zveřejněna v Imaging NPJ 18. září 2025.
Asijský citrusový psyllid je destruktivní hmyz, který způsobuje velké poškození citrusových plodin po celém světě, snižuje sklizeň a zvyšuje ceny. Tento škůdce nese ProfesionálníBakterie prošla generacemi psyllidů. Mikrobe hraje klíčovou roli v přežití hmyzu a produkuje toxické látky, které pomáhají chránit jeho hostitele před přirozenými nepřáteli.
Objev bezprecedentní trubkové struktury
Pomocí pokročilé 3D elektronové mikroskopie to tým odhalil Profesionální Buňky, které jsou samy o sobě extrémně podlouhlé, měří až do délky přes 100 mikrometrů, obsahují více protáhlých tubulárních struktur, z nichž každá měří desítky mikrometrů na délku. Bylo odhaleno, že tyto zkumavky mají průměr přibližně 230 nm a jsou složeny z 5 až 6 spirálových vláken s pravou rukou tvořící zkroucenou strukturu. Bylo také zjištěno, že zabírají konzistentní část Profesionální objem buněk.
„Bakterie obvykle postrádají takové složité organely. Navíc jsem byl překvapen, když jsem zjistil, že tato trubice je tak stabilní a robustní, že si udržuje svůj tvar během pozorování vysoce vakuum elektronové mikroskopie bez chemické fixace nebo vkládání,“ vysvětluje asistent profesora Chihonga z Pusan National University, první autor článku.
Další analýzy využívající různé techniky, včetně optické mikroskopie, odhalily, že tyto zkumavky obsahují četné ribozomy, buněčný stroj zodpovědný za syntézu proteinů.
„Na základě toho mohou být zkumavky zapojeny do syntézy proteinů. Vzhledem k jejich robusnosti by také mohli poskytnout fyzickou podporu prodlouženým Profesionální Buňky, a možná dokonce působí jako lešení pro transport materiálu – podobně jako cytoskelet v eukaryotických buňkách, “říká docent Atsushi Nakabachi z Toyohashi University of Technology, odpovídající autor studie.
Přehodnocení bakteriální složitosti
Výzkumný tým zdůrazňuje, že tato struktura představuje velmi vzácný příklad organely nalezené v bakteriích.
Tento významný objev zpochybňuje konvenční pohled na bakterie jako na jednoduché formy života a nabízí nové poznatky o vývoji buněčných struktur. Současně otevírá slibné cesty pro vývoj selektivních strategií kontroly škůdců zaměřených na asijské citrusové psyllid s důležitými důsledky pro zemědělství.
Reference: „Záhadná tubulární ultrastruktura v bakteriální defenzivní symbiont asijské citrusové psyllid diaforiny citri“ od Chihongové písně, Junnosuke Maruyama, Kazuyoshi Murata, Toshinobu Suzaki a Atsushi Nakabachi Imaging NPJ.
Doi: 10.1038/s44303-025-00107-w
Tato práce byla podporována Japonskou společností pro propagaci vědy (https://www.jsps.go.jp) Kakenhi (čísla grantu 21687020, 26292174, 20H02998 a 25K02023 a), Studium s vysokou napětí (2015-502, 2016-502) na Physiological Institute a AND, AND AND, AND AND, AND AND a PHYSITOLIESS AND, AND AND. Národní výzkumná nadace Koreje (NRF) Grant RS-2024-00440289 CS.
Nikdy nezmeškáte průlom: Připojte se k zpravodaji Scitechdaily.
