Ученые из Института им. Макса Планка при изучении бактерий Pseudomonas syringae открыли удивительные ее свойства: она умеет превращать воду в лед. Такой молекулярный механизм стал возможным благодаря наличию в бактериях специфичного белка на их мембране — именно он образует лед даже при плюсовой температуре, сообщает wordyou.ru. Подробности исследования изложены в журнале Science Advances.
Немецкие ученые открыли новое свойство бактерии Pseudomonas syringae: особый белок на ее мембране (inaZ) может превращать воду в лед даже при плюсовой температуре среды. Причем, структура образуемого льда характерна для сверхохлаждения (минус 36ºС). Белок на мембране бактерии провоцирует появление кристаллов льда при температуре немного ниже точки плавления. «Такой молекулярный механизм, встроенный в бактерию природой — защитный механизм. Он позволяет образовывать лед на безопасном для живой бактерии расстоянии», поясняет автор исследования Тобиас Вайднер.
Ученые применили для исследований бактерии спектроскоп: им важно было понять, что происходит на разделе фаз воды и белковой поверхности мембраны Pseudomonas syringae. Молекулярный механизм упорядочивания структуры воды и образование соответствующих водородных связей (водные и белковые молекулы inaZ). Оказалось, что гидрофильные и гидрофобные составляющие белков бактерии провоцируют превращение воды в лед при понижении температуры. Кроме того, белковые составляющие удаляли тепло из окружающей бактерию среды. Микробиолог Джанин Фролих-Новойски отмечает:
«Необходимо выяснить точные молекулярные механизмы, благодаря которым образуются льдистые структуры при температуре выше нуля. Пока есть данные лишь по бактерии P.syringae, другие бактерии могут превращать воду в лед по-другому».
Для замораживания воды вокруг себя бактерия использует белок inaZ, который прикреплен с внешней стороны клеточной мембраны. Именно белковые активные зоны инициируют кристаллизацию воды. Микробиологи установили, что структуры этих участков для образования льда недостаточно, как предполагалось ранее, но играет важную роль в этом процессе.
