知道是什么著控制細菌的生長和行為
信號分子決定細菌的生活方式
信號分子ppGpp和c-di-GMP競爭與主開關的結合。Urs Jenal解釋說:“在高水平ppGpp的細菌群中,蛋白質被打開;它是活躍的。”“在這種狀態下,葡萄糖的消耗正在緊鑼密鼓地進行。與此同時,所產生的有害氧自由基也被有效地中和了。”這確保了代謝反應適應了運動游泳細胞的高能量需求,并且避免了細胞損傷。
在有利的生活條件下,提供足夠的營養,c-di-GMP的水平不斷增加,迫使游泳者發展為無柄形式。Jenal說:“在這種情況下,c-di-GMP從蛋白質的結合口袋中置換了ppGpp,改變了其結構并使其自身關閉。”“這改變了新陳代謝的反應,使細菌得以沉降,生長和繁殖。細胞的構建基團以及與表面附著的粘附物質一起被促進。”
細菌被認為是生存的真正專家。它們對變化的環境條件的快速適應性響應尤其基于兩個相互競爭的信號分子。據巴塞爾大學的研究人員報道,作為代謝控制的“陰陽”,它們決定細菌的生活方式。新發現在細菌感染的背景下也發揮了作用。
無論是病原體,深海微生物還是居住在土壤中的生物,為了生存,微生物必須能夠迅速適應其環境的各種變化,包括營養消耗。細菌具有非凡的能力,可以迅速適應小信號分子,從而適應不良的生活條件。
來自巴塞爾大學Biozentrum的Urs Jenal教授和Tilman Schirmer教授為首的科學家們現已發現,細菌使用兩種化學相關的信號分子來使他們的生活方式適應當前的生活條件。研究人員在-新一期的《自然微生物學》中介紹了他們的研究結果。像陰和陽一樣,這兩個分子體現了兩個相互控制細菌生長和代謝的作用力。
有兩種不同生活方式的細菌
研究人員使用新月形桿菌作為模型生物,研究了兩種信號分子ppGpp和c-di-GMP在細胞中的拮抗性質。這種細菌可以扮演兩種不同的角色:可以以不分裂的自由游動形式和以表面附著的繁殖狀態發現。
生活方式和環境條件都反映在兩個信號分子的濃度中。該信息由結合兩個信號分子并起分子開關作用,控制細菌的生長,代謝和生活方式的蛋白質檢測到。