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看这个菌吃菌的世界(图)
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年06月23日 来源:
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[生物通讯]研究人员发现,枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)在困难时期靠吃掉其同胞来偷生。这种残酷的行为是避免孢子休眠的不得已方法。
对于枯草芽孢杆菌而言,休眠是一个重大决定。该过程持续8小时左右,要耗费许多能量。而且,休眠细胞一个多世纪的时间里都不能繁殖。一种叫做Spo0A的蛋白通过感知周围营养物质是否缺乏控制着孢子形成的起始阶段。研究人员一直在试图通过寻找不能形成孢子的细菌中的基因突变来探索究竟是什么引导孢子形成。哈佛大学的一组研究人员在采取这一方法时,偶然创造出一个惊人的B. subtilis突变体。这些突变体发育为孢子的速度比正常B. subtilis快。这使得研究小组想弄清楚,为什么正常B. subtilis孢子形成的过程会耽搁。
[AD340X300]哈佛大学的研究人员Richard Losick和 Erratt Hobbs以及现在西班牙马德里国家生物技术中心工作的José González-Pastor发现,开始感觉到饥饱的细菌通过释放抗生素减慢了孢子形成的过程。释放的这些抗生素杀死了附近的兄弟姐妹,然后细菌就以同胞的尸体为食,逃脱冬眠的命运。左图就是活B. subtilis(绿色》吃掉死B. subtilis(红色),避免进入休眠的情景。研究小组6月19日期《科学》的网络版上描述了B. subtilis是如何完成这个过程的:B. subtilis中的一个基因序列诱导产生一种抗生素,并形成细胞壁泵。这个泵将抗生素泵出细胞,阻止抗生素再回到细胞内。临近的尚未开始形成孢子的B. subtilis细胞缺少这种细胞壁泵,无法保护自己。这些多余的营养物质使得B. subtilis等到临时出现的恶劣环境结束,而不是进入孢子形成阶段。这就使该细菌错过了“聚会”:其它细菌会继续繁殖,而你却被迫休眠了。
虽然细菌常常会发动化学战杀死其它物种,B. subtilis是发现的为数不多的几个用抗生素杀死自己同胞的物种,康奈尔大学的微生物学家John Helmann说。Helmann慎重地承认,无论科学家发现的细菌这种行为是否普遍,最终都有利于开发出其它用途的抗生素。(生物通编译)