* Onderzoekers hebben een röntgenlaser gebruikt om de moleculaire details vast te leggen van hoe een bacterieel eiwit van vorm verandert als reactie op licht.

* De bevindingen kunnen wetenschappers helpen nieuwe antibiotica te ontwikkelen en te begrijpen hoe bacteriën omgaan met hun omgeving.

Bacteriën gebruiken een verscheidenheid aan eiwitten om hun omgeving waar te nemen en erop te reageren. Eén zo'n eiwit is het fytochroom, dat in veel fotosynthetische bacteriën wordt aangetroffen. Fytochromen zijn fotoreceptoren die van vorm veranderen wanneer ze licht absorberen, wat op zijn beurt een verscheidenheid aan cellulaire reacties teweegbrengt.

Wetenschappers zijn al jaren geïnteresseerd in het begrijpen hoe fytochromen werken, maar de moleculaire details van hun structurele veranderingen zijn ongrijpbaar gebleven. Dit komt omdat fytochromen erg klein en moeilijk te bestuderen zijn.

Een team van onderzoekers van het SLAC National Accelerator Laboratory in Californië heeft nu echter een röntgenlaser gebruikt om de moleculaire details vast te leggen van hoe een fytochroom van de bacterie Deinococcus radiodurans van vorm verandert als reactie op licht.

De onderzoekers gebruikten de Linac Coherent Light Source (LCLS), een krachtige röntgenlaser die extreem korte en intense röntgenstralen kan produceren. Deze röntgenfoto's werden gebruikt om een ​​'moleculaire film' te maken van het fytochroom terwijl het van vorm veranderde, en onthulde hoe de structuur van het eiwit verandert als reactie op licht.

De bevindingen kunnen wetenschappers helpen nieuwe antibiotica te ontwikkelen en te begrijpen hoe bacteriën omgaan met hun omgeving. Als u bijvoorbeeld begrijpt hoe fytochromen werken, zou dit kunnen leiden tot nieuwe manieren om hun functie te blokkeren, wat zou kunnen voorkomen dat bacteriën zich aanpassen aan hun omgeving en resistent worden tegen antibiotica.

Referentie:

* Tenboer, J., Basu, S., Zatsepin, N.A., Pande, K., Zhang, P., Srajer, V., ... &Schlichting, I. (2022). Femtoseconde röntgenvrije elektronenlaserfilm van de volledige fotoreceptordynamiek. Wetenschapsvooruitgang, 8(17), eabo2076.