细菌|一个前所未有的新发现——细菌细胞之间在需要的时候也可以融合
就像我们人类一样 ， 许多种类的细菌长期生活在一起 ， 有时彼此会伸出援助之手 。 对于细菌来说 ， 可能是通过一种代谢物来相互帮助 。了解细菌之间如何相互作用 ， 对于理解并解决日益增长的抗生素耐药性问题至关重要 ， 因为在这种问题中 ， 传染性致病细菌之间形成了强大的对抗抗生素的能力 ， 致使抗菌药物失效 。
现在 ， 来自特拉华大学（University of Delaware）的研究人员惊奇地发现 ， 来自不同物种的细菌细胞居然可以通过融合细胞壁和膜来共享细胞内含物（包括蛋白质和RNA）来组成独特的杂交细胞 。 蛋白质和RNA是调节基因表达并控制细胞代谢的分子 。这意味着 ， 参与融合的细菌在此过程中交换了物质并失去了自己的部分身份 。
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这项史无前例的观察结果于9月1日发表在Journal of the American Society for Microbiology（mBio)上 。
由Eleftherios Papoutsakis和Unidel Eugene Du Pont两人领导的研究小组研究了梭菌梭状芽胞杆菌（Clostridium ljungdahlii）和丙酮丁醇梭菌（C. acetobutylicum）之间的相互作用 ， 结果发现这两种细菌在营养系统中协同工作 ， 在生长中梭菌梭状芽胞杆菌入侵了丙酮丁醇梭菌 。两种细菌的细胞壁和细胞膜实现了融合 ， 交换蛋白质和RNA形成杂交细胞 ， 其中一些继续分裂并实际上分化为特征性孢子 。
对此 ， Papoutsakis说道：“它们混合了各种机制来生存或进行新陈代谢 ， 这是非同寻常的 ， 因为我们一直认为每一种生物都有自己独立的身份和机制 。 ”
以前 ， 研究人员已经观察到细菌可以通过纳米级小管交换某些小分子物质 ， 但现在发现融合成杂交细胞来交换这是出乎意料的 。
参与研究的博士生Kamil Charubin说道：“这是我们首次观察到细菌细胞之间的融合 ， 这也是物质交换的新机制 。 ”尽管这种物种间微生物融合的现象现在是首次报道 ， 但对于许多细菌来说 ， 它很可能是普遍存在的 。
那么为什么细菌会费心地融合在一起呢？ 简单的答案是因为这样可使微生物之间共享某种增加其生存几率的机制 。
例如 ， 某些致病细菌可能会从其他抗药性细菌中借用蛋白质 ， 以增强自身的抗药性 。为了逃避免疫系统的检测 ， 某些细菌可能从其他细菌那里借用某种成分 。这也可能有助于解释为什么某些细菌难以在实验室中培养生长 。这些难以培养的细菌可能与其他微生物结合或一起工作 ， 并依靠它们而存在 ， 而不是自行生长繁殖 。
【细菌|一个前所未有的新发现——细菌细胞之间在需要的时候也可以融合】这项新的发现可能会影响人们对生物学进化的理解 ， 因为一旦细菌物种共享了一种机制 ， 它们就可以一起进化 ， 而不是仅仅自己进化 。
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