Flagelul bacterian arată ca o simplă coadă sau bici. Dar este de fapt un motor rotativ și poate cel mai sofisticat complex de proteine pe care natura l-a dezvoltat vreodată. În E. coli, aceste motoare sunt capabile de viteze uimitoare; aproximativ 15.000 rpm. (Recordul mondial, conform unui studiu, este pentru o celulă Vibrio care a fost "cronometrată la 100.000 rpm prin microscopie laser"). Flagelul propulsează celula înainte cu viteze de 20-30 microni pe secundă, sau aproximativ 15 lungimi ale corpului pe secundă. Dacă ar ajunge la dimensiunea unui ghepard, E. coli ar fi *aproape* cel mai rapid organism terestru. Mișcările unui microb au fost observate pentru prima dată în 1676 de Antony van Leeuwenhoek, un negustor olandez de țesături. Antoniu a fost încântat de mișcarea "animalculelor" sale, scriind: "Trebuie să spun, în ceea ce mă privește, că nici o priveliște mai plăcută nu mi-a trecut în fața ochilor decât aceste mii de creaturi vii, văzute toate vii într-o picătură de apă, mișcându-se între ele, fiecare creatură având propria sa mișcare". Dar Leeuwenhoek nu a văzut flageli. El a presupus, mai degrabă, că aceste animale trebuie să fie "furnizate cu labele". Christian Ehrenberg nu a descris în mod corespunzător flagelii până în 1836. Dar, în mod uimitor, până în anii 1970, nimeni nu știa de fapt cum se învârte flagelul! În 1973, existau două modele concurente: modelul cu unde elicoidale (îndoire) și modelul rotativ (tirbușon). Primul model a sugerat că flagelul se mișca înainte și înapoi, dintr-o parte în alta, pentru a propulsa celula ca o paletă. Modelul tirbușonului sugera că întregul flagel se învârte ca un șurub. În 1974, modelul tirbușonului a câștigat în cele din urmă. Pentru două studii separate, oamenii de știință au atașat flageli pe lamele de sticlă folosind anticorpi și au urmărit cum celulele se învârt în jurul lor ca niște tirbușoane. Și, în cele din urmă, doar în ultimul an, structurile de înaltă rezoluție ale flagelului au dezvăluit mult mai multe despre asamblarea sa complicată. Coada este făcută din ~20.000 de copii auto-asamblate ale unei singure proteine, numită flagelină. Un "arbore de transmisie" sau tijă, învârte coada și este el însuși format din 26 de subunități proteice. Fiecare "motor" din E. coli este format din 11 statori, fiecare dintre ei fiind format din 7 proteine. (Alte tipuri de celule au și mai mulți statori și înoată cu cupluri mult mai mari.) Flagelul se rotește atunci când protonii curg în celulă prin canale mici din acești statori; asemănătoare cu apa care curge printr-o turbină. Fiecare proton face ca o mică parte a statorului să-și schimbe forma și să împingă rotorul, împingându-l înainte cu un pas. Cu zeci de statori care funcționează simultan, aceste ghionturi învârt rapid elicea. Scriu un eseu pentru @AsimovPress despre asta acum și îmi place foarte mult să învăț despre flagel și istoria lui. Totuși, este o structură extraordinar de complicată și a fost o provocare de înțeles!