细胞分裂移动脚手架砌砖

它是生命中最重要的机制 - 细胞分裂。25年来，已知细菌通过在其中心形成Z环而分裂成两个。他们用这个将自己切成两个子细胞。使用先进的显微镜，来自哈佛大学，印第安纳大学，纽卡斯尔大学和代尔夫特大学的研究人员成功地发现了细菌如何做到这一点。在大约一刻钟的时间里，这种细菌似乎在多个分子“砌砖工”的帮助下，从外部建立了一个新的细胞壁。完全出乎意料的是，“砌砖工”通过“踏踏车”沿着建筑物内部的墙内移动; 细胞壁的构建是从前面不断移动的脚手架进行的，而后面是不断拆卸的。

科学家将于2月17日在“ 科学”杂志上发表一篇关于该主题的文章。

颜色

他们通过先进的显微镜观察个体细菌来研究这一过程。这涉及在细胞壁材料上放置彩色标签。通过每次改变颜色，他们能够看到细菌从外面建造细胞壁。通过改变建筑材料的颜色，只需几秒钟的间隔，他们也能够看到这一点这不是一个渐进的过程，而是每次都在不同的地方发生的过程。驱动所有这一切的发动机是FtsZ，这是一种蛋白质，可以制成拱形聚合物，并且看起来像一种称为“跑步机”的现象，以中世纪的旧跑步机命名。

蛋白质作为脚手架

“通过踏步，您可以通过在前面添加一些东西来创造动作，同时从后面移除一些东西，”该文章的共同作者TU Delft的Cees Dekker教授解释道。“我们的研究表明，细胞也利用这种现象来构建细胞壁。”

细胞壁是在许多合作蛋白质的帮助下构建的，FtsZ是最重要的部分。“我们的新发现解决了FtsZ如何协调细胞分裂的25年之久的难题。这种蛋白质似乎就像一种脚手架，在其上进行建筑工作。但是，它不是滚动脚手架，而是固定脚手架这是不断翻新自己：电池一直在建造新的脚手架板，用于在细胞壁上工作，比如说，FtsZ脚手架的右侧，同时打破左边现在多余的脚手架在工作的后端，这样，脚手架沿着细胞壁移动。产生细胞壁的建筑机器由脚手架控制，因此，与缓慢移动的脚手架一起整齐地移动。细胞使用不同的脚手架来做到这一点细胞壁同时进行，在十分钟或十五分钟内形成隔墙。同时，其他蛋白质确保DNA在两半之间正确分开，或者膜被正确封闭，等等。细胞分裂是一个复杂而迷人的过程。“

Nanoboxes

该研究是一个合作项目，涉及来自美国，英国和代尔夫特的四个科学团体的研究人员。代尔夫特最重要的贡献在于生产纳米结构，其中只有一种细菌适合纵向。“通过将纳米棒直立放置在显微镜上，我们能够非常清晰地看到细胞的横截面。这使我们能够很好地了解FtsZ分子的动力学。这是一项重要的技术贡献。” Dekker解释道。

尽管该研究具有根本性，但Dekker认为这种类型的研究在未来可能具有实际的益处。“一旦我们彻底了解了细菌细胞如何分裂，它就可以为替代抗生素铺平道路。这还有一段路要走，但如果我们能够有针对性地破坏细菌细胞分裂，我们可能会有新的武器进入我们可以用来对抗导致疾病的细菌的未来。“