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        用微生物產(chǎn)生的毒素 細(xì)菌證明老狗可以學(xué)習(xí)新的技巧
        
			
        
				2019-03-15 10:51:47
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        一些新發(fā)現(xiàn)的毒素，一些細(xì)菌用于抵御競爭細(xì)菌，在微生物統(tǒng)治的爭奪戰(zhàn)中脫穎而出。雖然已經(jīng)在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)了許多致命的物質(zhì)，但這種以前未知的毒素以熟悉的方式表現(xiàn)出來。“這種毒素有什么特別之處，”UW Medicine微生物學(xué)家Brook Peterson指出，“它的作用與人類病原體使用的一些臭名昭著的毒素具有相同的生化機制，后者的進(jìn)化時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過毒素對抗的毒素。”
        

        用微生物產(chǎn)生的毒素 細(xì)菌證明老狗可以學(xué)習(xí)新的技巧
        

        這些包括白喉，百日咳和霍亂毒素。這些毒素使用類似的生化機制來損害宿主細(xì)胞內(nèi)的重要蛋白質(zhì)。例如，霍亂中發(fā)生的大量腹瀉是其毒素如何通過干擾內(nèi)部信號迫使腸道中的細(xì)胞排出過多的水和鹽的直接結(jié)果。雖然細(xì)菌不會導(dǎo)致腹瀉，但在顯微鏡下看一眼就會發(fā)現(xiàn)它們在最近發(fā)現(xiàn)的毒素(稱為Tre1)屈服時會明顯生病。
        

        彼得森是西雅圖華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院微生物學(xué)和生物化學(xué)教授Joseph Mougous實驗室的研究科學(xué)家。
        

        對于細(xì)菌沖突的這項工作，他們研究了Serratia proteamaculans。這種普遍存在的細(xì)菌的一些菌株促進(jìn)植物生長或生活在樹根內(nèi)。一些菌株棲息在昆蟲和其他動物的消化道中，而另一些則會破壞肉類或海鮮。
        

        彼得森是該項目團隊的高級研究人員之一，他發(fā)現(xiàn)了新的毒素，并概述了細(xì)菌如何部署這種武器。
        

        該小組還發(fā)現(xiàn)了一些細(xì)菌如何免受中毒。該研究結(jié)果發(fā)表在今天的Cell雜志上。
        

        細(xì)菌不僅是一種細(xì)胞生物的平靜集合，而是為了維持生命的資源而相互斗爭，并利用各種強大的敵人。一種存活方法是減少其微生物菌落中的過度擁擠。
        

        彼得森解釋說：“我們發(fā)現(xiàn)的毒素靶向的是一種叫做FtsZ的蛋白質(zhì)，它對細(xì)胞分裂至關(guān)重要。” 當(dāng)這種蛋白質(zhì)被阻斷時，中毒的細(xì)胞長得越來越長，她說，并最終分裂開來。
        

        一些細(xì)菌如何從他們自己的致命意圖中拯救自己?研究人員觀察到他們有一個不尋常的保障措施。這些細(xì)菌產(chǎn)生的蛋白質(zhì)可以作為一種酶來逆轉(zhuǎn)毒素所引發(fā)的修飾，就像解毒劑一樣。
        

        “這種蛋白質(zhì)可以保護(hù)細(xì)菌免受它自身產(chǎn)生的毒素的影響，”彼得森指出，“以及由相同機制起作用但由其他物種制造的毒素。”
        

        “我們的研究結(jié)果”，該團隊在細(xì)胞論文中寫道，“揭示了一種細(xì)菌間軍備競賽如何產(chǎn)生一種獨特的解決方案，以保護(hù)細(xì)菌細(xì)胞分裂機器的完整性......”這種保護(hù)機制賦予對各種毒素的廣泛免疫力。
        

        這內(nèi)部研究了他們自己社區(qū)中細(xì)菌之間的化學(xué)戰(zhàn)和生物防御策略，這也提供了對多細(xì)胞生物(包括人類)造成麻煩的感染的新見解。
        

        細(xì)菌間的爭斗也可能有助于促進(jìn)新的，更有效的毒素的形成，從而導(dǎo)致細(xì)菌性疾病的出現(xiàn)。
        

        彼得森說：“這樣的研究可以為細(xì)菌病原體引起疾病的有效毒素的進(jìn)化起源提供線索。” “它還提供了一個迷人的例子，說明細(xì)菌在與微生物鄰居的生存爭奪中所采用的復(fù)雜策略。” 細(xì)菌和它們的祖先抗菌毒素之間的敵對遭遇，在地球上出現(xiàn)更復(fù)雜的生命形式之前
        
			

			
          
        
			
        
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