Hur bakterier reagerar, rör sig och bromsar

Pseudomonas putida är en bakterie som kan användas inom industrin, till exempel för att producera kemikalier. En ökad förståelse krävs för att utnyttja bakterien optimalt och i sin avhandling visar Sofia Österberg hur bakterien beter sig när dess omgivande miljö förändras. Resultaten försvaras vid Umeå universitet den 21 mars.

Många bakterier lever i miljöer som är under ständig förändring, till exempel vatten och jord. Ett sätt för bakterier att anpassa sig till dessa förändringar är att förflytta sig till de för stunden mest gynnsamma platserna. Detta är möjligt genom att bakterier som kan röra sig har receptorer som fungerar som ”näsor”. Dessa känner av olika faktorer så som näringsämnen, gifter, syre och ljus, och styr bakterierna att röra sig mot eller ifrån dessa.

Pseudomonas putida är en jord- och vattenlevande bakterie med flera egenskaper som gör den intressant för många olika bioteknologiska applikationer, till exempel för att producera kemikalier och bryta ner föroreningar. För att utnyttja bakterien optimalt och kunna förutspå hur den påverkas i olika situationer krävs det att man förstår hur den reagerar och beter sig.

Molekylärbiologen Sofia Österberg visar i sin avhandling att en av receptorerna i P. putidas ”näsa” känner av bakteriens ämnesomsättning, vilken påverkas av de näringsämnen som finns i bakteriens omgivning, och dirigerar bakterien till de miljöer där den har bäst chans att överleva. P. putida rör sig framåt genom att rotera piskliknande utskott som kallas flageller.

– Jag har upptäckt att bakterien producerar receptorn samtidigt som flagellerna. Det innebär att bakterien både kan känna av vart den ska röra sig när den befinner sig i näringsfattiga miljöer och på samma gång förflytta sig till mer näringsrika platser, säger Sofia Österberg.

Många bakterier kan reglera sin rörlighet genom att producera en signalmolekyl som kallas c-di-GMP. Sofia Österberg har funnit att P. putida har ett enzym som både kan höja och sänka mängderna av denna signalmolekyl inuti bakterien. I avhandlingen presenterar hon även det protein som binder c-di-GMP och troligtvis påverkar flagellerna så att bakterien blir stillastående.

– När bakterier känner av förändringar i sin omgivning så kan de stanna eller ändra sin rörelseriktning på mindre än en sekund. Det gör den här typen av reaktion till en omedelbar överlevnadsstrategi, säger Sofia Österberg.

Sofia Österberg kommer ursprungligen från Sundsvall.

Om disputationen:
Torsdagen den 21 mars försvarar Sofia Österberg, institutionen för molekylärbiologi, Umeå universitet, sin avhandling med titeln Metabolism-dependent taxis and control of motility in Pseudomonas putida. Svensk titel: Pseudomonas putidas motilitetsreglering och rörelse mot metaboliter. Disputationen äger rum kl 09.00 i Major Groove, Biomedicinhuset, Byggnad 6L. Fakultetsopponent är professor Caroline Harwood, Department of Microbiology, Washington University, Seattle, USA.

Läs hela eller delar av avhandlingen på:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:umu:diva-66138

För mer information, kontakta gärna:
Sofia Österberg, institutionen för molekylärbiologi vid Umeå universitet
Telefon: 090-7852874
E-post: Sofia.Osterberg@molbiol.umu.se

Högupplöst porträtt