Нанобактерия

Структуры, напоминающие нанобактерии, найденные в образцах метеорита

Нанобактерии — круглые либо овальные органо-минеральные структуры размером от 30 до 200 нм, способные к самостоятельному размножению.

Термин нанобактерии впервые ввёл Ричард Морита в 1988, однако "отцом" нанобактерий считается Роберт Фолк. Начиная с 1992 он опубликовал серию работ по нанобактериям.

Показано, что так называемые нанобактерии не являются живыми организмами, и все наблюдаемые явления связанны с кристаллизацией гидроксифосфатов кальция (апатита), при этом молекулы апатита являются центром кристаллизации, с чем связанно наблюдаемый «рост» и «размножение» кристаллов гидроксиапатита (также как и «пересев» на свежую среду). Ранние заявления о якобы секвенированных пследовательностях 16S РНК «нанобактерий» связаны с контаминацией проб (нуклеотидная последовательность 16S рРНК «нанобактерий» неразличима с таковой у Phyllobacterium mysinacearum— бактерии, часто являющейся причиной контаминации проб в ПЦР реакции), и таких видов как Nanobacterium sanguineum и Nanobacterium sp не существует, показано также и отсутсвие нуклеиновых кислот и белка в «колониях нанобактерий», состоящих из кристаллов апатита.^[1]

Причиной образования аморфных образования сферических частиц гидроксиапатита и карбоната кальция является наличие некоторых веществ в сыворотке крови, замедляющих процесс кристаллизации гидроксиапатита и карбоната кальция, приводя к осаждению соединений кальция в виде сферических аморфных частиц, напоминающих бактерии. Наличие же «антигенов» у нанобактерий связано с преципитацией альбумина на поверхности аморфных частиц соединений кальция.^[2]

Известно, что:

1. Нанобактерии имеют клеточное строение: цитоплазма, в которой выделяются электронноплотные участки, и клеточная стенка, похожая на клеточную стенку грамотрицательных бактерий.
2. Они имеют исключительно малый («запрещённый для прокариот») размер клеток, сопоставимый с размером мельчайших вирусов.
3. В отличие от вирусов, они способны размножаться вне живых клеток, в том числе на искусственных питательных средах. Одна из первых линий, выделенных в культуру, культивируется уже 6 лет (при ежемесячных пересевах на свежую среду).
4. Не содержат ДНК и нуклеиновых кислот см. Бактерии из мéла»
5. Скорость роста нанобактерий исключительно низкая – примерно в 10000 раз меньше, чем скорость роста бактерий.
6. Одни и те же нанобактерии, предположительно, с "одинаковым успехом" способны расти как в окружающей среде, так и внутри эукариотических организмов.
7. Метаболизм нанобактерий, по-видимому, сильно отличается от метаболизма других организмов, и по неясным пока причинам тесно связан с процессами биоминерализации.

Для объяснения наблюдаемых особенностей нанобактерий финские исследователи E. Olavi Kajander, Mikael Björklund, Neva Çiftçioglu предложили следующую теорию:

1. Нанобактерии не синтезируют собственные аминокислоты (и, возможно, нуклеотиды), а используют уже готовые, полученные из окружающей среды.
2. Нанобактерии не синтезируют жирные кислоты, а используют уже готовые. В случае нехватки экзогенных жирных кислот мембранные липиды частично заменяются фосфатом Ca.
3. У нанобактерий отсутствуют энергоемкие системы активного транспорта, характерные для про- и эукариотических клеток. Транспорт веществ в клетку и из клетки осуществляются за счет диффузии и броуновского движения, чему способствуют ультрамикроскопические размеры клетки.
4. Концентрация растворенных веществ, и, следовательно, осмотическое давление внутри нанобактерий не отличается от окружающей среды. В связи с этим нанобактериям не требуются энергозатратные системы поддержания внутриклеточного гомеостаза.

Не так давно ученые^[кто?] выдвинули теорию, что нанобактерии отвечают за старение живых организмов.

Ссылки

1. ↑ John O. Cisar, De-Qi Xu, John Thompson, William Swaim, Lan Hu, and Dennis J. Kopecko An alternative interpretation of nanobacteria-induced biomineralization // PNAS. — 2000. — Т. 97. — № 21. — С. 11511 — 11515.
2. ↑ Jan Martel and John Ding-E Young Purported nanobacteria in human blood as calcium carbonate nanoparticles // PNAS. — 2008. — Т. 105. — № 14. — С. 5549 — 5554.

http://old.nanonewsnet.ru/index.php?module=pagesetter&func=viewpub&tid=6&pid=39