研究人員為“活”極端微生物標(biāo)記開(kāi)發(fā)染料

來(lái)自MIPT的研究人員和他們的研究中心Juelich(德國(guó))和Dmitry Mendeleev俄羅斯化學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究人員描述了一種研究可以在極端條件下存活的微生物的新方法?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種熒光染料，使他們能夠?qū)崟r(shí)觀察細(xì)菌的生命周期。

嗜鹽菌是古代希臘人的“愛(ài)鹽”，是在高鹽濃度下茁壯成長(zhǎng)的微生物。它們?cè)趷毫迎h(huán)境中生存的能力使得嗜鹽菌成為理論和應(yīng)用研究的重要科學(xué)對(duì)象。這一探索線最終可能有助于尋找外星生命，揭示地球歷史，并提供生物技術(shù)專家所尋求的數(shù)據(jù)。該論文的作者在MIPT膜蛋白高級(jí)研究實(shí)驗(yàn)室工作，他指出這些生物可用于多種用途，包括清理漏油。然而，這項(xiàng)研究面臨著許多障礙，尤其是微生物實(shí)驗(yàn)在技術(shù)上具有相當(dāng)大的挑戰(zhàn)性。

為了研究自然環(huán)境中的微生物，染料是理想的，選擇性的。在他們的幫助下，與檢查未染色的培養(yǎng)基相比，可以獲得更多的數(shù)據(jù)。然而，成熟的熒光標(biāo)記和染料用于與給定物質(zhì)結(jié)合的抗體通常不能在咸環(huán)境中起作用。嗜鹽菌的厚膜造成了額外的困難。

“盡管付出了艱苦的努力，但到目前為止，科學(xué)家仍未能找到一種物質(zhì)，使他們能夠觀察這些有機(jī)體的生命，”它們確實(shí)如此。相反，細(xì)菌必須經(jīng)歷有害的準(zhǔn)備，“Iven Maslov說(shuō)，他是一名五年級(jí)的MIPT學(xué)生，也是這項(xiàng)研究的合著者。

在科學(xué)報(bào)告發(fā)表的新論文中，國(guó)際研究小組描述了這個(gè)問(wèn)題的解決方案。他們的實(shí)驗(yàn)表明，沒(méi)有必要合成新型染料：以前創(chuàng)造的用于標(biāo)記真核細(xì)胞中線粒體的物質(zhì)也證明了嗜鹽菌的陽(yáng)性結(jié)果。

有兩種主要類型的細(xì)胞：原核生物和真核生物。以細(xì)菌為代表的原核生物缺乏細(xì)胞核和其他膜結(jié)構(gòu)。真核生物 - 動(dòng)物，植物和真菌細(xì)胞 - 具有細(xì)胞核和各種細(xì)胞器。其中有線粒體，用于產(chǎn)生三磷酸腺苷分子 - 一種在各種細(xì)胞過(guò)程中消耗的通用能量來(lái)源。有趣的是，關(guān)于該主題的現(xiàn)代觀點(diǎn)表明線粒體最初是自由生活的細(xì)菌，后來(lái)才成為真核細(xì)胞的共生體。即使是現(xiàn)在，他們?nèi)匀粨碛凶约旱腄NA。

MitoTracker染料被證明能成功染色各種微生物：Halobacterium salinarium，Haloferax sp。，Halorubrum sp。，Salicola sp。和Halomonas sp。(字母“sp”表示“其中一種”)。研究人員進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，不僅可以獲得清晰的照片并保持細(xì)胞的數(shù)量，而且還可以觀察鹽桿菌的轉(zhuǎn)化。當(dāng)暴露于惡劣的化學(xué)處理時(shí)，細(xì)胞改變了它們的形狀：從桿狀，它們變成球形。該團(tuán)隊(duì)甚至對(duì)該過(guò)程進(jìn)行了視頻錄制。

這種新方法可以有效地在自然環(huán)境中標(biāo)記微生物，無(wú)論是在地球上的鹽水沉積物中還是在由流動(dòng)站回收的火星土壤樣品中。它還有助于研究這些細(xì)菌的行為，同時(shí)最大限度地減少結(jié)果的扭曲。

“嗜鹽生物經(jīng)常在古老的鹽水沉積物中發(fā)現(xiàn)，這些沉積物已經(jīng)建立了數(shù)百萬(wàn)年。我們的方法有助于將這些生物體定位在礦物質(zhì)中并研究它們。這可以揭示地球上生命的起源。根據(jù)一種理論，生命該研究的主要作者，MIPT膜蛋白高級(jí)研究實(shí)驗(yàn)室副主任Valentin Borshchevskiy評(píng)論說(shuō)，這是從其他地方以細(xì)菌的形式帶到我們這個(gè)星球的。

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