巴塞尔大学 两种相互竞争的信号分子控制着卡杆菌的生活方式
粉红色:ppGpp水平高的群集细胞；蓝色:固着型，含高水平的c-di-GMP
学分:巴塞尔大学生物中心 细菌被认为是生存的真正专家
它们对不断变化的环境条件的快速适应性反应尤其基于两种相互竞争的信号分子
据巴塞尔大学的研究人员报道，作为代谢控制的“阴阳”，它们决定了细菌的生活方式
新的发现也在细菌感染方面发挥了作用
无论它们是病原体、深海微生物还是土壤生物，为了生存，微生物必须能够迅速适应其环境的各种变化，包括养分耗竭
细菌将它们快速适应不利生活条件的非凡能力归功于小信号分子
巴塞尔大学生物中心的乌尔斯·哲纳尔教授和提尔曼·席尔默教授领导的科学家们现在发现，细菌利用两种化学相关的信号分子来使它们的生活方式适应当前的生活条件
研究人员在最新一期的《自然微生物学》上展示了他们的结果
像阴阳一样，这两种分子体现了相互控制细菌生长和代谢的两种力量
两种不同生活方式的细菌 研究人员以克雷伯氏茎杆菌为模型生物，研究了细胞中两种信号分子ppGpp和c-di-GMP的拮抗性质
这种细菌可以分为两种不同的角色:它可以在不能分裂的自由游动状态和附着在表面的繁殖状态下被发现
生活方式和环境条件都反映在两种信号分子的浓度上
这种信息是由一种蛋白质检测的，这种蛋白质结合两种信号分子并充当分子开关，控制细菌的生长、代谢和生活方式
信号分子决定细菌的生活方式 信号分子ppGpp和c-di-GMP竞争与主开关的结合
“在聚集了大量ppGpp的细菌中，蛋白质被激活；它是活跃的，”Urs Jenal解释说
“在这种状态下，葡萄糖消耗如火如荼
同时，产生的有害氧自由基被有效中和
这确保了代谢反应适应游动细胞的高能量需求，避免了细胞损伤
在有利的生活条件下，提供足够的营养，c-di-GMP水平不断增加，迫使游泳者发展成固着形态
“在这种情况下，c-di-GMP从蛋白质的结合口袋中取代了ppGpp，它改变了它的结构并关闭了自己，”Jenal说
“这改变了代谢反应的方向，使细菌得以定居、生长和繁殖
随着用于表面附着的粘合物质的增加，电池的构建模块的生产也增加了
" 在病原体中也有重要作用 通过分子主开关，科学家们发现了两个大型调控网络之间的联系，这两个网络迄今为止一直被认为是独立运行的
虽然茎杆菌是一种无害的环境细菌，但新发现的“阴阳”机制也可能在病原体中发挥重要作用
这可能被证明是至关重要的:ppGpp和c-di-GMP都以不同的方式影响细菌的毒性和持久性以及抗生素耐药性，从而影响许多感染的进程
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