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        病原體困境細(xì)菌如何將自己推出一個(gè)緊密的地方
        
			
        
				2019-01-07 14:43:28
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        科學(xué)家已經(jīng)破譯了一些類型的“游泳”細(xì)菌如何在被困在狹小空間時(shí)進(jìn)化而能夠逃脫。
        

        這一發(fā)現(xiàn)可為尋找阻止某些細(xì)菌傳播的新方法鋪平道路，包括導(dǎo)致食物中毒和胃潰瘍的物種。
        

        病原體困境細(xì)菌如何將自己推出一個(gè)緊密的地方
        

        許多細(xì)菌可以游泳，讓它們尋找新的營(yíng)養(yǎng)來源，或者在致病細(xì)菌的情況下，可以感染和傳播。
        

        幾乎所有游泳種類的細(xì)菌都使用稱為“鞭毛”的類似螺旋狀螺旋槳推進(jìn)自己前進(jìn)。細(xì)菌鞭毛由數(shù)千個(gè)以螺旋鏈排列的蛋白質(zhì)構(gòu)建塊組成。
        

        包括約克大學(xué)研究人員在內(nèi)的多學(xué)科科學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，某些類型的細(xì)菌已經(jīng)進(jìn)化出由許多不同類型的蛋白質(zhì)組成的復(fù)雜鞭毛，使它們能夠從狹小的空間中進(jìn)行操作。
        

        科學(xué)家研究了一種名為Shewanella putrefaciens的土壤棲息物種，他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)它們被困在一個(gè)狹窄的空間時(shí)，它們的多組分鞭毛扣環(huán)繞著細(xì)胞體并允許它們自由開塞。
        

        這項(xiàng)研究的合著者，來自物理系的勞倫斯威爾遜博士說：“為什么像大腸桿菌這樣的細(xì)菌有鞭毛由一種蛋白質(zhì)組成，而另一些則有更復(fù)雜的鞭毛由許多不同組成的問題類型一直是個(gè)謎。
        

        “大自然喜歡保持簡(jiǎn)單。在任何'機(jī)器'中，更多的組件意味著更多可能出錯(cuò)的東西。我們的研究表明，復(fù)雜的鞭毛具有幫助細(xì)菌在狹小空間中卡住時(shí)逃逸的功能，這一優(yōu)勢(shì)超過了維持基因編碼各種蛋白質(zhì)構(gòu)建模塊的成本。“
        

        在這項(xiàng)研究中，約克大學(xué)的科學(xué)家利用他們世界一流的高速全息顯微鏡專業(yè)知識(shí)跟蹤3D細(xì)胞，讓他們看到細(xì)胞如何利用鞭毛進(jìn)行游泳和傳播。
        

        來自德國(guó)蓋森的微生物學(xué)和分子生物學(xué)研究所的國(guó)際同事認(rèn)真地確定了不同構(gòu)建塊位于單個(gè)鞭毛內(nèi)的位置。來自德國(guó)馬爾堡菲利普斯大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)家隨后建立了一系列模擬，使他們能夠測(cè)試緩慢改變鞭毛物理特性的效果。
        

        他們發(fā)現(xiàn)Shewanella putrefaciens鞭毛中的構(gòu)建塊以最佳方式排列，當(dāng)它們?cè)诒廾M件周圍移除或交換時(shí)，細(xì)菌在“開放水域”或狹窄空間中游泳的能力受損。
        

        威爾遜博士補(bǔ)充說：“導(dǎo)致食物中毒的細(xì)菌如空腸彎曲桿菌和導(dǎo)致胃潰瘍的幽門螺桿菌等物種被發(fā)現(xiàn)在其鞭毛中維持多種成分。
        

        “這項(xiàng)研究讓我們更好地了解細(xì)菌感染的物理特性 - 這些知識(shí)可能導(dǎo)致未來阻止有害感染傳播的新途徑
        

        “ 自然通訊 ”發(fā)表了“細(xì)菌鞭毛內(nèi)幾種鞭毛蛋白的空間排列，改善了不同環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)性” 。
        
			

			
          
        
			
        
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