Un viaggio tridimensionale alla scoperta dei batteri magnetotattici

Un viaggio tridimensionale alla scoperta dei batteri magnetotattici e dei loro magnetosomi.

Conoscete i batteri magnetotattici? Si tratta di un affascinante ed eterogeneo gruppo di procarioti acquatici che condividono la capacità di orientarsi lungo il campo magnetico. Tale fenomeno è dovuto alla presenza di magnetosomi, ovverosia strutture membranose contenenti particelle magnetiche ricche di ferro. All’interno della cellula, i magnetosomi sono quindi organizzati in una o più catene e racchiusi in una membrana a doppio strato lipidico. Proprio tali strutture determinano un forte dipolo magnetico, mediante il quale la cellula si allinea lungo le linee del campo geomagnetico terrestre. In altre parole, il risultato di questo meccanismo è una vera e propria bussola biomagnetica. Il fenomeno attraverso il quale i batteri riescono a percepire e raggiungere il campo magnetico terrestre, è invece detto magnetotassi.

Video in 3D dell’organizzazione cellulare del batterio Magnetospirillum magneticum AMB-1

Per illustrare meglio la struttura cellulare di questi batteri proponiamo un video realizzato tramite tomografia crioelettrica. Si tratta di un’applicazione di microscopia che permette di realizzare una ricostruzione tridimensionale attraverso immagini scattate in diverse angolazioni. Il video percorre l’interno di una cellula, mostrando i magnetosomi ed i filamenti che li circondano. Le grafiche evidenziano l’organizzazione della catena all’interno della cellula. In particolare, nel batterio Magnetospirillum magneticum AMB-1 i magnetosomi si presentano come ripiegamenti della membrana cellulare interna. Sono proprio queste strutture membranose che permettono di integrare l’organello magnetico all’interno della cellula.


Video di tomografia crioelettronica dell’organizzazione cellulare del batterio Magnetospirillum magneticum AMB-1.
Video realizzato da Zhuo Li e Grant Jensen (credits: http://www.komeililab.org/videos.html)

Fonti

  • Komeili, Arash, et al. “Magnetosomes are cell membrane invaginations organized by the actin-like protein MamK.” Science 311.5758 (2006): 242-245.
  • McCausland, Hayley C., and Arash Komeili. “Magnetic genes: Studying the genetics of biomineralization in magnetotactic bacteria.” PLoS Genetics 16.2 (2020): e1008499.
  • Uebe, René, and Dirk Schüler. “Magnetosome biogenesis in magnetotactic bacteria.” Nature Reviews Microbiology 14.10 (2016): 621.

Rispondi

%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: