Molekularne mašine u bakterijama

Svaka bakterija, ma koliko jednostavno živo biće bila, u sebi krije mali inženjerski dragulj. Na početku flageluma, njenog biča, a odmah ispod membrane, nalazi se elektromotor u modernom smislu reči, napaja ga protok naelektrisanih čestica, snabdeven je rotorom, statorom, kolenastim vratilom...

Čovek je izmislio motor pre nešto više od dva veka, a taj maleni blizanac modernog motora star je dve milijarde godina! To je način na koji taj minijaturni organizam prelazi rastojanja gotovo dvesta puta duža od svoje veličine.

Kriotomografija i bič na motorni pogon

Godine 1997. naučnici Instituta za tehnologiju u Tokiju uspeli su da odgonetnu da je za veliku pokretljivost biča bakterije odgovoran mali elektromotor. U to vreme to je bilo veliko iznenađenje, a danas, zahvaljujući istraživačima sa Imperijal koledža, taj motor može da se vidi u tri dimenzije.

Njima je u tome pomogla tehnika kriotomografije pomoću koje se bakterije brzo hlade do oko -180 stepeni Celzijusa ‒ time se sprečava da nastanu ledeni kristali, a pomoću elektronskog mikroskopa bakterije mogu da se posmatraju iz svih uglova u svom prirodnom sklopu, dok se podaci digitalno prikupljaju i obrađuju.

Rezultat istraživanja pokazao je pravo čudo! U blizini bakterijske membrane, na početku vlakna biča pojavljuje se motor: remek-delo minijaturizacije, ne veći od nekoliko desetina nanometara.

Sastoji se od dva dela: statora, u vidu povezanih cevi koje ostaju nepokretne i rotora, diska koji se obrće. On je okružen pločama koje stabilizuju celu građu. Nailazak toka protona u stator pokreće mini-građu, kao što to rade elektroni u velikom električnom motoru, izumu čoveka.

Protoni menjaju građu belančevina u sistemu stator-rotor, što dovodi do obrtanja rotora. Tako se pokreće bič bakterije, koji se vrti i omogućava joj da se brzo kreće.

I dok se tajne molekularnih mašina tek sada uz pomoć visoke tehnologije razotkrivaju, ne možemo a da se ne zapitamo da li je Nikola Tesla, usavršavajući vezu između magnetizma i elektriciteta krajem 19. veka, slutio koliko je savršena raznolikost života koji se razvio na Zemlji?

Verovatno jeste, bar ako je verovati njegovim biografima, jer setimo se jedne od prvih Teslinih dilema iz detinjstva: „Ako je priroda velika mačka ko li je vuče za rep?"

Priredila Nataša Nešković