Motorizált baktériumok

Kilométer, méter, milliméter. Ezeket a méreteket mindennapi életünkben használjuk, ezért könnyen el is tudjuk képzelni őket. De a nanométeres mérettartomány, azaz a milliméter egy milliomod-, a méter egy milliárdod része emberi mértékkel megfoghatatlan. A nanométer már a molekulák, sőt az atomok mérettartománya. Veszprémi fizikusok ennek a mérettartománynak a titkait kutatják baktériumokban.

A nanométeres nagyságrendű szerkezetek felépítését és működését a legegyszerűbben onnan leshetjük el, ahol már használják ezeket, vagyis a mikroszkopikus élőlényektől, például a baktériumoktól.

A veszprémi egyetem laboratóriumában a nyári fagylaltmérgezések miatt jól ismert szalmonella baktérium egyik ártalmatlan rokonának mozgását vizsgálják. A baktériumot mozgató sejtszervecskék, azaz a flagellumok (ostorok) voltaképpen parányi nanomotorok.

A bakteriális flagellumok tövénél egy parányi motor található, ami az ostort felépítő filamentumokat forgatja. Ez a motor olyan, mint egy mini gépezet, és nagyon hasonlít az ember által készített elektromotorokhoz, mind szerkezetét, mind működését tekintve. A baktériummotorok százezres percenkénti fordulatszámmal forognak, ami sokkal több, mint például a Forma-1-es versenyautók motorjainak a fordulatszáma - mondja Vonderviszt Ferenc fizikus.

A baktériumok vastag flagellumai vékonyabb fonalak, az úgynevezett filamentumok összesodródásával keletkeznek. A filamentumokat felépítő, 500 aminosavból és több tízezer alegységből álló fehérjemolekulák, a flagellinek önszerveződő módon találják meg a helyüket a filamentumok növekedésekor. A flagellinnek ezt az igen pontos felismerőképességét kívánják hasznosítani a kutatók. Vonderviszt Ferenc szerint kézenfekvő alkalmazásnak tűnik a gyógyászat, a kémiai és biokémiai mintaelemzések területe, vagy akár a környezetvédelem.

A flagellumot mozgató motor szerkezete, molekuláinak felépítése csak egy azok közül a nanométer méretű "gépek" közül, amelyeket az élőlényektől leshetünk el. A nanotechnológia atomokból, molekulákból hoz létre gépezeteket, ezért olcsó és környezetkímélő, továbbá azzal a reménnyel kecsegtet, hogy ezek a gépezetek önszerveződők lehetnek. A gondolat első hallásra talán misztikusnak hangzik, ám ilyen technológia már létezik: az élőlények mind molekuláris nanotechnológiát alkalmaznak. Ha az ember csak a töredékét képes lenne megvalósítani az élővilágban már meglévő molekuláris gépeknek, az is hatalmas technológiai áttörést jelentene.

Delta - mtv, február 15. vasárnap, 14.10