Rozmnażanie się bakterii pozbawionych ściany komórkowej
Ściana komórkowa bakterii to ważna zewnętrzna powłoka znajdująca się na zewnątrz błony komórkowej. Ściana ta jest zbudowana z łańcuchów polisacharydowych połączonych w sieci przez specyficzne peptydy bakteryjne. Większość bakterii posiada zdolność do przechodzenia w stan formy L pozbawionej ściany komórkowej (CWD). Wiele form L jest odpornych na działanie antybiotyków i jest związanych z szerokim wachlarzem chorób zakaźnych. Typowe komórki form L mają kulisty kształt. Podział komórek bakteryjnych zwykle wymaga ściany komórkowej oraz komponentów bakteryjnego cytoszkieletu. Zdolność form L bakterii do wzrostu i podziału pomimo braku obu tych struktur może być przykładem podziału komórki, który był ważny dla wczesnych form życia. Projekt CFILP ("Characterisation of factors involved in proliferation of Bacillus subtilis L-forms") zbadał mechanizmy rozmnażania się form L za pomocą bakteryjnego modelu Bacillus subtilis. Naukowcy uczestniczący w projekcie wyizolowali i zbadali genetyczne mutacje stymulujące podział i rozmnażanie się komórek w przypadku braku ściany komórkowej. Ustalono, że mutacje kluczowe dla rozmnażania się form L stymulują wytwarzanie dodatkowej błony komórkowej poprzez aktywację systemu syntezy kwasów tłuszczowych. Ponadto sztuczne zwiększanie współczynnika obszaru powierzchni/objętości komórki u dzikich form L doprowadziło do spontanicznego powstawania komórek potomnych. Wykorzystując metodę dezaktywacji genu, naukowcy zidentyfikowali mutację zapobiegającą podziałowi komórki form L zdolnych do rozmnażania się. Wyizolowali oni mutację związaną z syntezą kwasów tłuszczowych stanowiących komponent błony komórkowej. Główny fenotyp zaobserwowany u tego mutanta to ograniczenie płynności błony komórkowej. Ograniczona płynność błony zablokowała rozmnażanie się form L na etapie rozszczepiania się błony, uniemożliwiając uwolnienie komórek potomnych. Ostateczny model podziału form L wskazuje na to, że niezrównoważony wzrost powoduje zwiększenie obszaru powierzchni komórki, co prowadzi do spontanicznej deformacji kształtu. Ten brak równowagi pomiędzy obszarem powierzchni i objętością może być skorygowany powstawaniem potomstwa (podziałem), jeżeli błona jest wystarczająco elastyczna. Wyniki projektu CFILP zapewniają bezpośrednie wsparcie dla koncepcji zakładającej, że czysto biofizyczne skutki mogłyby zapewnić wydajny tryb rozmnażania się prymitywnych komórek przed ich ewolucją i wykształceniem się ściany komórkowej.
