細菌有觸感

雖然細菌在傳統(tǒng)意義上沒有感覺器官，但它們仍然是感知環(huán)境的主人。巴塞爾大學Biozentrum的一個研究小組現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)細菌不僅對化學信號有反應，而且還具有觸覺。在最近的“ 科學”雜志上，研究人員展示了細菌如何在幾秒鐘內識別表面并對這種機械刺激作出反應。病原體也使用這種機制來定殖和攻擊它們的宿主細胞。

無論是通過粘膜還是腸道內層，我們身體的不同組織和表面都是細菌病原體的入口。前幾秒 - 觸摸的那一刻 - 通常對成功感染至關重要。一些病原體使用機械刺激作為誘發(fā)其毒力并獲得損害宿主組織的能力的觸發(fā)因素。由巴塞爾大學Biozentrum的Urs Jenal教授領導的研究小組最近發(fā)現(xiàn)細菌如何感知它們在表面上以及在這幾個關鍵的前幾秒內究竟發(fā)生了什么。

研究只關注化學信號

近幾十年來，研究在探索細菌如何感知和處理化學信號方面取得了巨大進步。“然而，我們幾乎不了解細菌如何讀出機械刺激，以及它們如何根據這些線索改變行為，”Jenal說。“使用非致病性Caulobacter作為模型，我們小組能夠首次證明細菌具有'觸覺'。這種機制有助于他們識別表面并誘導細胞自身即時粘合劑的產生。 “

細菌如何識別表面并粘附它們

游泳Caulobacter細菌在其細胞包膜中具有旋轉馬達，具有長突起，即鞭毛。鞭毛的旋轉使細菌能夠在液體中移動。令研究人員驚訝的是，轉子也被用作機械感應器官。電動機旋轉由質子通過離子通道流入電池提供動力。當游泳細胞接觸表面時，電動機受到干擾并且質子通量中斷。

研究人員認為，這是引發(fā)反應的信號：細菌細胞現(xiàn)在促進了第二信使的合成，這反過來刺激粘附素的產生，粘附素在幾秒鐘內將細菌牢固地錨定在表面上。“這是一個令人印象深刻的例子，說明細菌在遇到表面時會如何迅速和特異地改變它們的行為，”Jenal說。

更好地了解傳染病

“盡管Caulobacter是一種無害的環(huán)境細菌，但我們的研究結果與傳染病的理解密切相關。我們在Caulobacter中發(fā)現(xiàn)的也適用于重要的人類病原體，”Jenal說。為了更好地控制和治療感染，必須更好地了解在表面接觸后的最初幾秒內發(fā)生的過程。

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