Новости

В течение тридцати лет ученые пытались определить, какие механизмы стоят за миниатюрными, но чрезвычайно энергоэффективными жгутиковыми моторами у бактерий. Эти наноразмерные устройства позволяют одноклеточным организмам быстро маневрировать, приближаясь к питательным веществам и уходя от токсинов.

Ученые из сиднейского Кардиологического научно-исследовательского института Виктора Чанга (Австралия) впервые смогли объяснить принцип работы жгутивого мотора, сообщает ABC Science. Статья об этом была размещена на сайте журнала Nature.

В исследовании предлагается качественно новый метод борьбы с бактериальными инфекциями, у которых растет устойчивость к антибиотикам. Среди них - сальмонелла, острая ревматическая лихорадка и стафилококк.

Моторы, приводящие в движение бактерию, впервые были описаны в 70-х годах.  Сегодня они являют собой образец наиболее эффективного поворотного двигателя, перерабатывающего от 99 до 100 процентов энергии топлива в крутящий момент, что резко отличается от максимальной энергоэффективности механических моторов, например: двигатель гоночного автомобиля Формулы-1 конвертирует только 37 процентов.

Взяв за основу результаты предыдущих исследований и применив методы рентгеновской кристаллографии, позволяющей видеть частицы на атомном уровне, австралийские ученые создали точную 3D-модель биологического механизма.

По словам доктора Лоуренса Ли, одного из научных руководителей Института Виктора Чанга, результат удивил ученых, поскольку получившаяся модель оказалась очень похожа на электрический двигатель, использующий для вращения позитивный и отрицательный заряды. Путем переключения электрического заряда внутри двигателя проворные микроорганизмы почти мгновенно меняют направление движения.

Наиболее вероятное применение новых данных можно ожидать в медицине, так как путем контроля бактериальных механизмов можно пресекать распространение опасных инфекций. Остановка действующего мотора принесет положительный антибактериальный эффект без негативных последствий, так как действие будет касаться механизма самой бактерии.

Сейчас научная группа Университета Виктора Чанга вместе с исследователями Оксфордского университета (Великобритания) разрабатывают механизм, который можно будет использовать в традиционной медицине. Однако не скоро придет то время, когда жгутиковые моторы будут устанавливать на машинах Формулы-1. По словам доктора Ли, еще многое предстоит узнать о действии сил на микроуровне, чтобы использовать эти данные в более крупных масштабах.