Flagelum bakteri terlihat seperti ekor sederhana, atau cambuk. Tapi sebenarnya ini adalah motor yang berputar, dan mungkin sifat kompleks protein paling canggih yang pernah berevolusi. Pada e., motor ini mampu mencapai kecepatan yang mencengangkan; sekitar 15.000 rpm. (Rekor dunia, menurut sebuah penelitian, adalah untuk sel Vibrio yang "dicatat pada 100.000 rpm oleh mikroskop laser.) Flagelum mendorong sel ke depan dengan kecepatan 20-30 mikron per detik, atau kira-kira 15 panjang tubuh per detik. Jika ditingkatkan ke ukuran cheetah, E. akan *hampir* menjadi organisme darat tercepat. Gerakan melesat mikroba pertama kali diamati pada tahun 1676 oleh Antony van Leeuwenhoek, seorang pedagang kain Belanda. Antonius senang dengan gerakan "binatangnya", menulis: "Saya harus mengatakan, untuk bagian saya, bahwa belum ada pemandangan yang lebih menyenangkan yang pernah muncul di depan mata saya daripada ribuan makhluk hidup ini, yang terlihat semuanya hidup dalam setetes air kecil, bergerak di antara satu sama lain, masing-masing beberapa makhluk memiliki gerak yang tepat." Tapi Leeuwenhoek tidak melihat flagela. Dia berasumsi, sebaliknya, bahwa hewan ini harus "dilengkapi dengan cakar" sebagai gantinya. Christian Ehrenberg tidak akan menggambarkan flagela dengan benar sampai tahun 1836. Tapi hebatnya, hingga tahun 1970-an, tidak ada yang benar-benar tahu bagaimana flagellum berputar! Pada tahun 1973, ada dua model yang bersaing yang diperdebatkan orang: model gelombang heliks (pembengkokan) dan model berputar (pembuka botol). Model pertama menyarankan bahwa flagel mencambuk bolak-balik, dari sisi ke sisi, untuk mendorong sel seperti dayung. Model pembuka botol menyarankan bahwa seluruh flagel malah berputar seperti sekrup. Pada tahun 1974, model pembuka botol akhirnya menang. Untuk dua penelitian terpisah, para ilmuwan menempelkan flagela ke slide kaca menggunakan antibodi, dan menyaksikan sel-sel berputar di sekitar dan di sekitar seperti pembuka botol. Dan akhirnya, hanya dalam setahun terakhir, struktur flagel resolusi tinggi telah mengungkapkan lebih banyak tentang perakitannya yang rumit. Ekornya terbuat dari ~ 20.000 salinan perakitan sendiri dari satu protein, yang disebut flagelin. "Poros penggerak", atau batang, memutar ekor dan terbuat dari 26 subunit protein. Setiap "motor" di E. terdiri dari 11 stator, yang masing-masing terbuat dari 7 protein. (Jenis sel lain bahkan memiliki lebih banyak stator, dan berenang dengan torsi yang jauh lebih tinggi.) Flagelum berputar ketika proton mengalir ke dalam sel melalui saluran kecil di stator ini; mirip dengan air yang mengalir melalui turbin. Setiap proton membuat sebagian kecil stator berubah bentuk dan mendorong rotor, mendorongnya ke depan satu langkah. Dengan lusinan stator bekerja sekaligus, dorongan ini dengan cepat memutar baling-baling. Saya sedang menulis esai untuk @AsimovPress tentang ini sekarang, dan sangat menikmati belajar tentang flagel dan sejarahnya. Ini adalah struktur yang sangat rumit, dan telah menjadi tantangan untuk dipahami!
30,2K