研究小組研究了成對的大腸桿菌菌株
就像動物和人類一樣,細菌享受著良好的斗爭。他們在追求最佳領土的過程中刺傷,推擠和互相毒害。雖然這一點很清楚,但對于細菌在其微型戰(zhàn)爭游戲中使用的策略和策略知之甚少。
在“當代生物學”雜志上發(fā)表的一項研究中,牛津大學的研究人員揭示了細菌行為的這一領域,揭示了細菌以與軍隊大致相同的方式處理沖突,通過協(xié)調的集體報復來應對威脅。
研究小組研究了成對的大腸桿菌菌株,因為它們相互作用。每種菌株都使用特定的毒素來試圖克服其競爭對手。菌株對其自身的毒素具有免疫力,但它可以殺死其他菌株。這種類型的競爭性互動在個體細菌如何在社區(qū)(例如人體腸道)中建立自身中起關鍵作用。通過將菌株設計成具有熒光綠色,作者能夠清楚地實時跟蹤他們的戰(zhàn)斗。
調查結果顯示,并非所有細菌菌株都以同樣的方式對抗。每種方法都與不同級別的攻擊相沖突,有些是超級攻擊,有些則更為被動。除了這些侵略的基本差異之外,該研究還表明,一些菌株不僅可以檢測來自毒素的攻擊,而且還可以快速響應以警告其余的群體。殖民地邊緣的細胞將檢測傳入的攻擊,并與戰(zhàn)場后面的細胞分享這些信息,使他們能夠以協(xié)調且令人驚訝的復雜方式作為集體作出反應。
雖然這些現(xiàn)象在動物中是眾所周知的,但該研究是首次在細菌中觀察這種行為。牛津大學動物學系工作的高級作者兼進化生物學教授凱文福斯特教授說:“我們的研究表明,看似簡單的生物體可以以非常復雜的方式發(fā)揮作用。他們的行為比我們以前給予他們的信任更復雜。就像蜜蜂和黃蜂等社會性昆蟲以及使用警報呼叫的鳥類和哺乳動物等社會動物一樣,在捕食時,它們能夠產生協(xié)同攻擊。
由于人體接收大量細菌,特別是我們的腸道微生物群,這實際上意味著我們內部正在發(fā)生細菌戰(zhàn)爭。了解細菌競爭可以幫助我們了解細菌的傳播方式,地點和原因。福斯特教授解釋說:“我們從其他研究中得知,毒素對于特定菌株是否會在社區(qū)中建立起來非常重要。但了解細菌如何釋放毒素并超越其他毒素對于了解感染的傳播非常重要。
該團隊正在開展這項工作,以了解細菌如何利用毒素挑起和誤導對手的攻擊行為。該項研究的主要作者之一Despoina Mavridou博士說:“基于挑釁的戰(zhàn)爭可能是有益的。它最有可能發(fā)生在腸道中,細菌可能會引發(fā)多個對手攻擊并消滅對方。
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