筑波大学 谷氨酸棒状杆菌
学分:筑波大学 筑波大学的研究人员发现了一种细菌形成膜泡的新机制,细菌利用膜泡相互交流或抵御抗生素
通过研究含分枝菌酸的细菌(也包括导致结核病的细菌),研究人员证明了环境刺激决定了分枝菌酸形成膜泡的途径
此外,他们的观察是一致的,在各种各样的微控制器
这项研究对疫苗开发和新疗法都有意义
细菌有能力形成膜泡来相互沟通,也有能力抵御抗生素
在一项新的研究中,筑波大学的研究人员发现了一种新的机制,通过这种机制,含分枝菌酸的细菌,一种具有特殊类型细胞膜的特定细菌群体,形成膜泡
传统上,细菌是根据其细胞壁的成分来分类的
例如,微生物学家利用革兰氏染色来区分细胞壁厚(革兰氏阳性)或薄(革兰氏阴性)的细菌
细菌膜主要起保护屏障的作用,但也可以形成突起,形成具有多种生物功能的膜泡
例如,膜泡可能包含各种生物分子,如脱氧核糖核酸,它们可以在细菌之间传递,并赋予细胞新的能力
膜泡也被证明是细菌抵御抗生素和噬菌体(感染细菌的病毒)的重要工具
最近的研究表明,细菌以各种方式形成膜泡,进而产生不同类型的膜泡
虽然这些研究主要探索革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌中膜泡的生物发生,但含分枝菌酸细菌(如导致结核病的结核分枝杆菌)中膜泡形成的机制仍然未知
“含分枝菌酸的细菌是一组非常有趣的细菌,因为它们的细胞结构复杂,”该研究的作者Dr
Toshiki Nagakubo
“我们研究的目标是了解这些细胞如何形成膜泡
" 为了实现他们的目标,研究人员询问环境条件如何影响膜泡的形成
他们将谷氨酸棒杆菌暴露在两种不同类型的压力下:脱氧核糖核酸损伤和包膜压力,这是对细胞壁或细胞膜合成的干扰
通过使用电子显微镜、超分辨率活细胞成像和各种生化分析工具,研究人员发现,在破坏DNA的条件下,MCB形成了比正常条件下更多样形态的膜泡,展示了细菌如何适应和响应环境
他们进一步表明,脱氧核糖核酸损伤通过细胞死亡显著诱导膜泡形成
相反,通过青霉素或生物素缺乏使细菌暴露于包膜压力导致膜泡通过膜泡形成
有趣的是,这些膜泡形成的不同途径在其他微生物菌落中是相似的,证明了微生物菌落的复杂细胞结构决定了这组细菌能够形成的膜泡的类型
“这些惊人的结果为单细胞生物,即细菌,形成各种类型的膜泡的机制提供了见解
这些发现可能有助于开发新的治疗方法或疫苗,”该项研究的相应作者、副教授丰田章男说
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