壓力下的細(xì)菌可以沒(méi)有細(xì)胞壁
線狀細(xì)菌使細(xì)胞在滲透脅迫的影響下不再具有細(xì)胞壁。一個(gè)顯著的發(fā)現(xiàn),因?yàn)榧?xì)胞壁作為細(xì)菌的保護(hù)屏障。它還可以幫助解釋致病細(xì)菌如何從我們的免疫系統(tǒng)中隱藏在我們體內(nèi)。由Dennis Claessen領(lǐng)導(dǎo)的萊頓研究小組于12月4日在Nature Communications上發(fā)表了這篇文章。
Dennis Claessen和他的小組正在研究放線菌:土壤中發(fā)生的絲狀細(xì)菌并產(chǎn)生抗生素。“在本文中,我們展示了一個(gè)特殊的悖論,”他說(shuō)。“眾所周知,細(xì)菌具有強(qiáng)大的細(xì)胞壁,可以抵御各種形式的壓力,因此是必不可少的。我們發(fā)現(xiàn)許多放線菌在滲透脅迫的影響下 - 例如海水中存在的高濃度鹽 - 使得不再有細(xì)胞壁的細(xì)胞。“ 一個(gè)非凡的發(fā)現(xiàn),因?yàn)檫@個(gè)細(xì)胞壁應(yīng)該保護(hù)細(xì)菌免受壓力環(huán)境。
博士說(shuō),引人注目的是,他們的發(fā)現(xiàn)是一次幸運(yùn)。學(xué)生和第一作者Karina Ramijan。“在一項(xiàng)對(duì)照實(shí)驗(yàn)中,我很驚訝地看到顯微鏡上的細(xì)菌是圓形細(xì)胞而沒(méi)有細(xì)胞壁。” 細(xì)胞壁缺陷細(xì)胞已知有一段時(shí)間了,但到目前為止,它們僅在高度人工條件下的實(shí)驗(yàn)室中制造,例如過(guò)量的抗生素或降解細(xì)胞壁的酶。Claessen的實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在首次展示了細(xì)菌在更自然的條件下也可以產(chǎn)生沒(méi)有細(xì)胞壁的細(xì)胞。
生物學(xué)的新見(jiàn)解
“你可以想象這一發(fā)現(xiàn)會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)引起震動(dòng),”克拉森說(shuō)。“它對(duì)壓力下微生物的靈活性及其適應(yīng)環(huán)境的能力提供了全新的認(rèn)識(shí)。” 他的小組的發(fā)現(xiàn)表明,沒(méi)有細(xì)胞壁的生長(zhǎng)可能是細(xì)菌承受壓力時(shí)期的重要適應(yīng)。
這一發(fā)現(xiàn)不僅對(duì)科學(xué)很重要,而且可能對(duì)社會(huì)產(chǎn)生重要影響。“放線菌對(duì)人類來(lái)說(shuō)是相對(duì)無(wú)辜的細(xì)菌,但有可能更多的細(xì)菌能夠產(chǎn)生這種細(xì)胞壁缺陷細(xì)胞。我們懷疑致病細(xì)菌也可能在我們體內(nèi)這樣做,”克拉森說(shuō)。“這可以解釋病原體是如何隱藏在我們體內(nèi)的,因?yàn)榧?xì)胞壁是我們免疫系統(tǒng)的重要里程碑。”
“通過(guò)使用抑制細(xì)胞壁形成的抗生素,可以進(jìn)一步促進(jìn)細(xì)胞壁的損失,”Claessen說(shuō)。“這樣的抗生素治療后,細(xì)菌可以恢復(fù)和再生的細(xì)胞與細(xì)胞壁,它可以使你重新生病。” 克拉森指出,對(duì)于他自己的團(tuán)隊(duì)以及科學(xué)界來(lái)說(shuō),調(diào)查這將是未來(lái)幾年的重要目標(biāo)。
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