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细菌运动拥有自己的“离合器”

来源:科学网
摘要:美国科学家近日研究发现,当一个细菌想要停下来的时候,它会使用一个分子“离合器”来脱离推进力系统。这是首次弄清细菌怎样关闭用来运动的鞭毛(flagella)。许多细菌拥有两种生活方式,要么自由生活,到处游动,要么定居下来成为“生物膜”(biofilm)的一部分。这些膜只有不到1毫米厚,包含大量的细胞和细菌种类。...

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美国科学家近日研究发现,当一个细菌想要停下来的时候,它会使用一个分子“离合器”来脱离推进力系统。这是首次弄清细菌怎样关闭用来运动的鞭毛(flagella)。相关论文发表在6月20日的《科学》(Science)杂志上。

  

许多细菌拥有两种生活方式,要么自由生活,到处游动,要么定居下来成为“生物膜”(biofilm)的一部分。这些膜只有不到1毫米厚,包含大量的细胞和细菌种类。

  

美国印第安那大学的Daniel  Kearns和同事发现的这种分子离合器名为epsE。它是一组15个基因的一部分,当激活后,会将一种土壤细菌——枯草杆菌(Bacillus  subtilis)转入生物膜方式。

  

epsE附着于鞭毛底部的转子蛋白上,这种蛋白由流入细胞的质子驱动。为了使细胞停止移动,epsE会弯曲转子分子,使其无法接触到质子发动机。鞭毛仍然能够自由转动,但是摩擦力会迅速地使细胞停下来。研究小组目前正在寻找能够脱离离合器并重新连接发动机的蛋白。

  

英国牛津大学研究分子发动机的物理学家Richard  Berry说:“这是一种完全未知的事情。之前的观点是鞭毛会永远转下去。”他表示,一些纳米技术人员一直梦想利用细菌转子作为分子泵,如果可能的话,epsE将会是一个有用的调节器。

  

枯草杆菌是无害的,但是当患有囊肿性纤维化的人的肺中形成生物膜,或是金黄色葡萄球菌在医疗设备上聚集时,有可能是致命的。

  

Kearns说:“如果能够标靶这种离合机制,我们就能够‘哄骗’细菌保持运动。”这样一来,枯草杆菌虽然仍旧能够形成群落,但却不是粘着的,“它们四处翻腾”。(科学网  梅进/编译)
作者: 2008-6-21
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