Ученые обнаружили загадочную трубчатую структуру в симбионтах цитрусового вредителя

Profftella и трубки, наблюдаемые с помощью оптической микроскопии и 2D TEM. Автор: npj Imaging (2025). DOI: 10.1038/s44303-025-00107-w

Международная группа исследователей обнаружила загадочную трубчатую структуру, ранее неизвестную ни у одного организма, внутри бактерии Profftella — симбионта, связанного с одним из основных мировых вредителей цитрусовых. Это открытие, сделанное с помощью передовой микроскопии, может привести к прорывам как в борьбе с вредителями, так и в изучении эволюции жизни.

Команда ученых из Национального университета Пусан, Национального института физиологических наук, Университета Кобе и Технологического университета Тойохаси обнаружила новую трубчатую структуру, не похожую ни на что ранее виденное в биологии, внутри симбиотической бактерии Candidatus Profftella armatura, которая обитает в азиатской цитрусовой листоблошке (Diaphorina citri). Результаты их исследования были опубликованы в журнале npj Imaging 18 сентября 2025 года.

Азиатская цитрусовая листоблошка — серьезный сельскохозяйственный вредитель, наносящий значительный ущерб цитрусовым культурам по всему миру, что приводит к снижению урожайности и росту цен. Это насекомое является носителем бактерии Profftella, которая передается по вертикали и считается необходимой для выживания хозяина. Известно, что она производит токсичные соединения, помогающие отпугивать естественных врагов.

Используя передовую 3D-электронную микроскопию, команда выяснила, что клетки Profftella, которые сами по себе чрезвычайно вытянуты (их длина достигает более 100 микрометров), содержат множественные вытянутые трубчатые структуры длиной в десятки микрометров каждая. Было установлено, что эти трубки имеют диаметр примерно 230 нм и состоят из 5–6 правозакрученных спиральных волокон, образующих скрученную структуру. Также выяснилось, что они занимают постоянную долю объема клетки Profftella.

«Обычно у бактерий нет таких сложных органелл. Более того, я был удивлен, обнаружив, что эта трубка настолько стабильна и прочна, что сохраняет свою форму во время наблюдений в электронный микроскоп высокого вакуума без химической фиксации или заливки», — поясняет доцент Чихон Сон из Национального университета Пусан, первый автор статьи.

Дальнейший анализ с использованием различных методов, включая оптическую микроскопию, показал, что эти трубки содержат многочисленные рибосомы — клеточные механизмы, ответственные за синтез белка.

«Исходя из этого, трубки могут быть задействованы в синтезе белка. Учитывая их прочность, они также могут обеспечивать физическую поддержку вытянутым клеткам Profftella и, возможно, даже действовать как каркас для транспорта материалов — вроде цитоскелета в эукариотических клетках», — говорит доцент Ацуши Накабачи из Технологического университета Тойохаси, один из корреспондирующих авторов исследования.

Исследовательская группа подчеркивает, что эта структура представляет собой крайне редкий пример органеллы, обнаруженной у бактерий. Это значительное открытие бросает вызов традиционному взгляду на бактерии как на простые формы жизни и предлагает новые взгляды на эволюцию клеточных структур. В то же время оно открывает перспективные пути для разработки селективных стратегий борьбы с азиатской цитрусовой листоблошкой, что имеет важное значение для сельского хозяйства.

Больше информации: Chihong Song et al, Enigmatic tubular ultrastructure in the bacterial defensive symbiont of the Asian citrus psyllid Diaphorina citri, npj Imaging (2025). DOI: 10.1038/s44303-025-00107-w