[生物通讯]一项新研究显示，降低细菌内的pH值会阻止细菌的运动。这一发现对于研究如何制造细菌大小的机器的研究人员将会有所帮助。

    细菌的鞭毛使细菌可以游向营养物质，远离毒素：鞭毛逆时针转动细菌就向前运动，顺时针转动细菌就改变方向。研究人员非常可能了解这些直径只有几百万分之一毫米的受化学驱动的生物“运动原，因为在这个尺度上电子学不起作用。

    这项研究的领导人、日本名古屋大学的Kenji Oosawa说：“我们应该注意这种微型机器。”

    [AD340X300] 鞭毛这个运动原是靠流经的带电氢离子所带的能量运行的；至于究竟是如何运行的还不清楚。Oosawa和他的同事将细菌暴露于弱酸如醋酸钾和苯酸钾等中，这些弱酸到达它们要释放氢离子的细胞内部前一直是呈中性的。

    大肠杆菌Escherichia coli 和沙门氏菌Salmonella在pH为7.0的水中游得很好。不存在弱酸降低水内部的pH情况下，细菌在pH 5.0的酸性溶液中也游动良好。但是，在存在弱酸降低内部pH的情况下－－因为外部的水溶液酸性增强了，细菌的游动就会减慢，最终停止。日本的研究小组将他们的发现发表在2月期的《细菌学杂志》上。

    研究小组通过将细菌“圈定”在载玻片上在显微镜下观察，还测量了个体鞭毛的旋转。这引起整个细菌的旋转，使得测定更为容易。研究人员证明，酸性只影响鞭毛运动原的旋转，而不会杀死或削弱细菌，因为当细菌被重新放置到中性水溶液中时，它们又重新开始活动。

    研究人员认为，增加细胞内外的质子数量会带动鞭毛运动原，这非常象汽油会带动汽车发动机。细菌的发动机依靠质子稳定的流量－－如果质子太多，鞭毛也不能转动。

    “这是一个具有非同凡响特性的运动原。”耶鲁大学研究细菌运动原装配的Robert Macnab说。“它象电池一样运行，象轮船的螺旋推进器一样移动，具有一个齿轮变速器使其可以朝前后任何一个方向旋转，而且它也受来自环境的信息的控制。这些是最简化形式的生物学功能，在这个小运动原中还有60种不同类型的组件。”

参考文献：Minamino, T., Imae, Y., Oosawa, F., Kobayashi, Y. & Oosawa, K. Effect of intracellular pH on rotational speed of bacterial flagellar motors. Journal of Bacteriology, 185, 1190 - 1194, (2003).

生物通编译自 nature science update