ศูนย์บัญชาการปัญหาร้ายแรงของเซลล์แบคทีเรียถูกค้นพบเป็นครั้งแรก โดยมันทำหน้าที่ปกป้องเซลล์จากความเครียดและอันตรายภายนอก รายงานนี้ตีพิมพ์ลงวารสาร Science ทีมวิจัยแสดงให้เห็นอย่างเด่นชัดว่าแบคทีเรียตอบสนองและปรับตัวเข้ากับความเครียดและอันตรายได้อย่างไร ซึ่งมีความสำคัญเพราะนี้จะทำให้เข้าใจถึงกลไกการอยู่รอดพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตบางชนิดที่มีความยืดหยุ่นและทนทานได้

ภาพแบคทีเรีย Bacillus subtilis จากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (TEM)

ศูนย์บัญชาการปัญหาร้ายแรงในเซลล์แบคทีเรียนั้นเป็นโมเลกุลขนาดยักษ์ ที่ถูกตั้งชื่อว่า stressosome โดยนักวิจัยที่ทำงานนี้ ซึ่งเซลล์หนึ่งเซลล์จะมี stressosome อยู่ประมาณ 20 stressosome ล่องลอยภายในเซลล์ และนักวิจัยยังรู้ว่ามันมีบทบาทสำคัญในการตอบสนองของเซลล์ต่อสภาวะความเครียดต่าง ๆ ความซับซ้อนของกลไกดังกล่าวยังไม่เป็นที่เข้าใจทั้งหมดจนถึงปัจจุบัน

ถ้าเซลล์รู้ว่าจะตัวเองตกอยู่ในภาวะอันตราย อย่างเช่น อุณหภูมิหรือความเข้มข้นของเกลือของสิ่งแวดล้อมของแบคทีเรียเข้าสู่ระดับอันตราย ซึ่งจะไปเป็นการคุกคามการอยู่รอดของแบคทีเรีย สัญญาณอันตรายดังกล่าวจะบนผิวเซลล์จะถูกส่งเข้าไปยังในเซลล์ ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่ทันสมัย นักวิจัยสามารถสังเกตเห็น stressosome รับสัญญาณอันตรายที่ถูกส่งเข้ามาภายในเซลล์ และตอบสนองโปรตีนบางตัวออกไปที่เรียกว่า RSBT ซึ่งจะแตกออกมาจาก stressosome โดยการแตกออกนี้จะไปกระตุ้นสัญญาณต่อ ๆ กันภายในเซลล์ซึ่งจำให้เกิดการสร้างโปรตีนกว่า 150 ชนิด ซึ่งเป็นโปรตีนที่ใช้เพื่อการปรับตัว ตอบสนองและอยู่รอดในสิ่งแวดล้อมใหม่

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอิมพีเรียลคอลเลจลอนดอน หนึ่งในผู้เขียนบทความ กล่าวว่า

เหตุการณ์สัญญาณที่ส่งต่อกันที่เกิดขึ้นในเซลล์แบคทีเรีย ซึ่งเกิดจาก stressosome รับสัญญาณอันตรายเป็นผลให้เกิดการ transcription เพิ่มในบางยีนที่อยู่ในเซลล์ ซึ่งนี้หมายความว่ายีนบางตัวทำงานอยู่แล้วและถูกเร่งให้เกิดการแสดงออกมาขึ้นเป็นผลให้ระดับโปรตีนภายในเซลล์สูงขึ้นมากกว่าเดิม ซึ่งการเปลี่ยนแปลงของระดับโปรตีนทำให้เซลล์สามารถอยู่รอดต่อไปได้

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยนิวคาสเซิลได้กล่าวเสริมว่า

งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าเซลล์ตอบสนองต่อสัญญาณเหมือนตัวปรับความสว่างของหลอดไฟ ต่อไปจะทำการการศึกษาว่าธรรมชาติควบคุมกลไกนี้อย่างไร ซึ่งจะไม่สามารถทำงานนี้ต่อไปได้ถ้าไม่มีแหล่งต้นกำเนิดแสงจาก Diamond synchrotron Light Source ที่ทำให้สามารถมองเห็นโครงสร้างโปรตีน stressosome แต่ละอันได้ ในระดับความละเอียดระดับอะตอม

stressosome ทำงานในการตอบสนองได้ดีมาก เพราะสามารถมีผลตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้แบคทีเรียสามารถปรับตัวการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมที่อยู่รอบ ๆ ได้ ทีมงานวางแผนที่จะเก็บรวบรวมของข้อมูลความละเอียดสูงของกลุ่ม stressosome ด้วยกล้องจุลทรรศน์ cryo electron ที่มีความละเอียดสูงตัวใหม่ ซึ่งถูกติดตั้งที่ประเทศเยอรมัน ในสถาบันแมกซ์ พลังก์ ซึ่งจะทำให้ได้ภาพโครงสร้างของ stressosome ที่ดีขึ้นเท่า ๆ กับภาพที่ได้จากเครื่องซินโครตรอน

ที่มา - sciencedaily.com

เอกสารอ้างอิง - Science