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Cell Rep:细菌或会利用病毒武器来杀灭与其竞争食物的其它细菌

来源:本站原创 2019-05-11 20:32

2019年5月11日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项刊登在国际杂志Cell Reports上的研究报告中,来自宾夕法尼亚州立大学的科学家们通过研究发现,细菌细胞或会利用病毒(通常被认为是敌人)和一种史前的病毒蛋白来杀灭与其竞争食物的其它细菌,相关研究结果有望帮助研究人员后期开发治疗感染性疾病的新型疗法。

图片来源:Sooyeon Song and Missy Hazen/Penn State

研究者注意到,当两种细菌细胞在琼脂平板上向彼此移动时就会形成特殊间隙,这种运动形式被称为“细菌泳动”(swimming),即细菌通过鞭毛来进行运动;研究者Wood说道,这有点像20世纪20年代科学家亚历山大-弗莱明发现青霉素的场景,他当时发现细菌并没有在真菌附近生长,随后研究者们进行深入研究发现,由细菌细胞所引发的间隙或会被名为SW1的病毒所杀灭,而这种病毒仅由其中一种细菌所携带。

研究者发现,细菌细胞会利用SW1病毒来杀灭与其竞争食物的其它细菌,携带这些病毒的细菌更加“强壮”,且并不会像没有携带病毒的细菌一样容易被杀死;此外,细菌为了更好地利用病毒SW1,其还需要一种化石蛋白来发挥作用。研究者Wood解释道,有时候病毒会进入细胞将其隐藏到宿主细胞的染色体后直到其开始发动攻击并杀灭宿主细胞,然而,由于随机突变的发生,病毒有时候会被卡在线粒体中以至于无法离开去攻击宿主细胞。

肠道中有益的大肠杆菌就能够以这种方式来捕获9种病毒,为了能被激活并被大肠杆菌用来抵御其它细菌,病毒SW1需要一种名为YfdM的蛋白质,而YfdM蛋白来自于一种特殊病毒,其在数百万年前就已经被大肠杆菌的染色体所捕获了。此外细菌还能利用病毒来作为识别器,研究者说道,细菌通常被认为是独居者,但实际上其能够像群体一样觅食,为了能够扮演好群体的角色,细菌就必须能够将其自身与其它细菌有效区分开来,在一种类型的社会活动中,细菌会分泌特殊的化学信号来互相交流沟通,但如今研究者们却发现,细菌会利用病毒来区分与其密切相关的细菌

如果细菌没有检测到其它细菌中的病毒,其就会识别出食物竞争的对手,并释放病毒来杀灭竞争对手,尽管目前研究人员并不清楚其中的具体分子机制,但当前的研究结果或为后期深入研究提供了新的思路和线索;最后研究者Wood表示,理解细菌细胞之间互相竞争的机制非常关键,比如,在合成生物学中,许多细胞就需要通力合作,你可以让想要为你工作的细胞成为主导,在医学中,我们可以设计出更好的方法来抵御感染性的因子。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Song S, Guo Y, Kim JS, et al. Phages Mediate Bacterial Self-Recognition. Cell Rep. 2019 Apr 16;27(3):737-749.e4. doi: 10.1016/j.celrep.2019.03.070

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