Titelangaben
Herz, Julian ; Weigel, Carina ; Scheder, Leonie ; Zarivach, Raz ; Algov, Itay ; Chemla, Yonatan ; Popp, Felix ; Riese, Cornelius N. ; Charsooghi, Mohammad A. ; Alfonta, Lital ; Meijler, Michael M. ; Schüler, Dirk ; Faivre, Damien ; Pfeiffer, Daniel:
A Two-Protein Chemoreceptor Complex Regulates Oxygen Thresholds in Bacterial Magneto-Aerotaxis.
In: Advanced Science.
Bd. 12
(2025)
Heft 34
.
- e17315.
ISSN 2198-3844
DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202417315
Angaben zu Projekten
| Projekttitel: |
Offizieller Projekttitel Projekt-ID Molecular mechanism of magneto-aerotaxis in bacteria 228478880 Mikroevolutionäre Anpassungen magnetotaktischer Bakterien an Polaritätsänderungen des Erdmagnetfelds 521548282 Molekulare Mechanismen der bakteriellen Magneto-Aerotaxis 525457187 Open Access Publizieren Ohne Angabe |
|---|---|
| Projektfinanzierung: |
Deutsche Forschungsgemeinschaft |
Abstract
Bacteria in changing environments rely on motility and sensory mechanisms to locate optimal conditions. This process depends on specialized chemoreceptors to sense environmental stimuli. Exceptionally high numbers of chemoreceptor genes are present in magnetotactic bacteria (MTB), which combine magnetic alignment via intracellular magnetic nanoparticles (magnetosomes) and oxygen sensing for a unique navigation strategy toward low-oxygen zones, called magneto-aerotaxis. However, chemoreceptors for aerotaxis in MTB have not been experimentally identified. This study examines chemoreceptors in the model MTB Magnetospirillum gryphiswaldense. Gene deletion analysis shows that M. gryphiswaldense relies on a complex and partly redundant set of chemoreceptors to sense oxygen. Within this diverse repertoire of chemoreceptors, a receptor formed by two interacting proteins is identified that plays a key role in aerotaxis. Interaction assays and microscopy confirm that both proteins interact within polar-lateral regions in the cell. Moreover, genetic, biochemical, and motility experiments demonstrate that the chemoreceptor complex promotes a cellular response away from oxygen via the redox cofactor flavin adenine dinucleotide (FAD), independent of magnetic fields. These findings provide first insights into how MTB control oxygen sensing at the molecular level, shedding light on the mechanisms underlying bacterial navigation and highly complex chemosensory systems.
Weitere Angaben
| Publikationsform: | Artikel in einer Zeitschrift |
|---|---|
| Begutachteter Beitrag: | Ja |
| Keywords: | aerotaxis; chemoreceptor; magnetosome; magnetospirillum; magnetotaxis |
| Institutionen der Universität: | Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Biologie > Lehrstuhl Mikrobiologie > Lehrstuhl Mikrobiologie - Univ.-Prof. Dr. Dirk Schüler Fakultäten Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Biologie Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Biologie > Lehrstuhl Mikrobiologie |
| Titel an der UBT entstanden: | Ja |
| Themengebiete aus DDC: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 570 Biowissenschaften; Biologie |
| Eingestellt am: | 04 Mär 2026 13:57 |
| Letzte Änderung: | 05 Mär 2026 06:48 |
| URI: | https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/96520 |

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