許多致病細(xì)菌，如銅綠假單胞菌，通過(guò)稱為“抽搐”的步行式運(yùn)動(dòng)在表面爬行。眾所周知，稱為 IV 型菌毛的納米級(jí)細(xì)絲可以促進(jìn)抽搐，但科學(xué)家們忽略了哪些感官信號(hào)協(xié)調(diào)微生物的運(yùn)動(dòng)。
現(xiàn)在，EPFL 研究人員發(fā)現(xiàn)假單胞菌使用一種類似于我們觸覺(jué)的機(jī)制在表面上導(dǎo)航。“這項(xiàng)研究改變了我們對(duì)細(xì)菌運(yùn)動(dòng)的看法，”資深作者、EPFL 生命科學(xué)學(xué)院終身助理教授 Alexandre Persat 說(shuō)。
Persat 說(shuō)，科學(xué)家們已經(jīng)知道人類和其他動(dòng)物的細(xì)胞可以將自己導(dǎo)向更硬或更松散的表面，但尚不清楚細(xì)菌是否也可以根據(jù)機(jī)械力引導(dǎo)它們的運(yùn)動(dòng)。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)研究都集中在確定引導(dǎo)細(xì)菌向食物等化學(xué)物質(zhì)游動(dòng)的機(jī)制上，這種現(xiàn)象被稱為趨化性。
Persat 實(shí)驗(yàn)室的研究轉(zhuǎn)而關(guān)注細(xì)菌如何感知機(jī)械力并對(duì)其做出反應(yīng)。先前的研究表明，假單胞菌的菌毛就像魚叉一樣工作：在它伸展并接觸表面后，菌毛會(huì)激活一個(gè)分子馬達(dá)，使細(xì)絲縮回，從而推動(dòng)細(xì)胞前進(jìn)。
為了了解什么協(xié)調(diào)菌毛馬達(dá)，Persat 小組的研究人員和他們?cè)谂f金山加利福尼亞大學(xué)的合作者研究了單個(gè)假單胞菌如何在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿底部等表面上移動(dòng)。該團(tuán)隊(duì)?wèi)岩梢粋€(gè)稱為 Chp 系統(tǒng)的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)抽搐，因此他們分析了缺乏 Chp 系統(tǒng)不同成分的細(xì)菌。其中一些突變細(xì)菌在不停地來(lái)回抽搐時(shí)幾乎無(wú)法移動(dòng);其他人總是向前走，即使他們碰到了障礙物。
通過(guò)將熒光標(biāo)簽與有助于觀察活細(xì)胞中單個(gè)菌毛的顯微鏡技術(shù)相結(jié)合，研究人員發(fā)現(xiàn)一種信使蛋白激活菌毛延伸，推動(dòng)細(xì)胞向前，而另一種蛋白質(zhì)則抑制菌毛前端的菌毛形成。移動(dòng)單元格。兩個(gè)對(duì)立的信使不在細(xì)胞內(nèi)的同一個(gè)地方被發(fā)現(xiàn)。
激活劑定位在前面，細(xì)胞用它的菌毛感受表面，而抑制劑定位在其他地方。”
標(biāo)簽： 細(xì)菌
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