农民变形虫带来解毒食物
人类不是那里唯一的农民。五年前,莱斯大学的Queller-Strassmann实验室,现在位于圣路易斯的华盛顿大学,证明了社会变形虫Dictyostelium discoideum -亲切地昵称为“Dicty” - 可以保持一代代的食物细菌,给这些当食物稀缺时,农民是一个优势。
现在,来自同一团队的新研究表明,这些微观农民也依赖其共生细菌来保护自己免受环境毒素的影响,微生物可以为它们的宿主发挥作用。通过研究Dicty与其细菌居民的关系,科学家们正在更多地了解宿主与其微生物组之间的动态相互作用。
研究科学家Debra Brock领导了这项新工作,于4月20日在英国皇家学会会刊B上发表。当食物丰富时,这些变形虫很容易成为孤独者,但当它消耗殆尽时,它们聚集在一起成千上万。它们变成了一个移动的slu catch,为了寻找更公平的条件而迁移,然后产生耐寒的孢子以释放到环境中并等待贫困时期。
slu with中有一小撮专门的细胞,称为哨兵,通过运送它们来保护它免受害虫和毒物的侵害。“前哨细胞穿过身体,清除毒素,细菌,基本上起到肝脏,肾脏和先天免疫系统的作用,并留在粘液中,”查尔斯雷博斯特教授Joan Strassmann博士说。艺术与科学生物学。
但目前尚不清楚农民如何阻止他们的哨兵细胞带走并丢弃他们赖以生存的细菌。“我们的问题是:如果你必须对你的细菌很好,因为你想把它们作为食物携带,你怎么同时拥有这个哨兵细胞系统呢?” 布洛克说。
所以Brock预测农民会减少哨兵细胞,以避免脱落所有的共生细菌。在寻找粪便粘液痕迹中哨兵的迹象时,Eamon Callison是实验室的一名前本科生,正在研究他的高级荣誉论文,发现农民的哨兵细胞只有非农业亲戚的一半。
“我们的预测是真的,”布洛克说。“但这绝不是故事的结局。”
跟随(粘液)追踪
由于保护性哨兵较少,这些农民将如何对抗毒素?
“我只是认为农民的前哨细胞较少,所以当暴露于毒素时,他们可能会比非农民更糟糕,”布洛克说。“农民实际上做得更好,令人惊讶。”
虽然非农民被毒素摧残并产生的后代较少,但农民似乎并不介意 - 无论是否有毒素,他们生产出相同数量的活孢子,与非农民竞争。
布洛克认为农民随身携带的细菌可能会解释这一意想不到的发现。
因此,她“治愈”了他们的共生细菌的农业Dicty,然后再次暴露他们毒素。这一次,在有毒化学品存在的情况下,生育率急剧下降。没有它们的细菌,变形虫就会死于毒素。
不知何故,农民携带的细菌不仅可以帮助他们携带食物来源,还可以保护宿主免受毒素侵害,甚至可以减少排毒的哨兵细胞。
这些细菌如何提供保护仍然是一个谜。他们可以充当海绵,受到伤害的冲击,并保护他们的宿主免受毒素的影响。或者他们可以积极地降解毒素,甚至将其用作食物。
在生物学中已经发现了类似的共生细菌的解毒作用,从中和杀虫剂和杀真菌剂,到让绵羊和山羊等哺乳动物以其他有毒植物为食。但要发现排毒的广泛性,以及它是如何进化或维持的,将需要更多的研究。
“就解毒微生物的相互作用而言,多细胞动物真的很难与之合作,我认为我们可以通过这种非常简单的真核生物Dictyostelium找到很多,”Spencer T. Olin教授David Queller博士说。艺术与科学生物学。
他说:“我们认为这只是一个真正神奇的系统,可以看到细菌与真核生物的相互作用。”
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