新发现的细胞爆发涉及细菌分泌和粘附
研究人员尚不清楚细菌是如何形成和释放某些细胞外组分参与细胞粘附和多细胞结构,这也有助于抗生素耐药性。然而,一项多国研究小组最近的一项研究发现了一种先前未知的现象,即爆炸性细胞裂解,这对于膜囊泡的生成和生物膜形成至关重要。该研究报告发表在Nature Communications上。
膜囊泡是从细菌膜发育而来的微小球体,含有蛋白质,DNA和RNA的混合物。它们对细菌的毒性很重要 - 它能引起疾病 - 因为它们在入侵,分泌和信号传导中起着至关重要的作用。它们还有助于生物膜的形成,这种粘性的三维结构在细菌粘附于潮湿的表面(如牙齿或伤口)时形成。细胞外(e)DNA是生物膜的关键结构组织,但尚不知道某些结构蛋白或eDNA是如何释放的。
为了回答这个问题,研究人员使用致病细菌铜绿假单胞菌的活细胞显微镜来揭示细胞很快从杆状变为圆形,并爆炸。“细胞在5-10秒内失去其结构完整性,”悉尼科技大学的作者Cynthia Whitchurch解释说,“爆炸将细胞内容物包括eDNA,蛋白质和膜片段释放到周围环境中。”
使用超分辨率显微镜跟踪爆炸,他们发现第一作者Lynne Turnbull描述的令人惊讶的观察结果:“我们观察到由爆炸细菌产生的膜片段卷曲形成膜囊泡,捕获爆炸释放的eDNA和其他细胞成分。 “
筑波大学和苏黎世大学的共同作者兼共同作者Masanori Toyofuku解释说,“这是完全出乎意料的,因为直到现在细菌膜囊泡才被认为是由细胞表面的膜状突起形成的。”
研究小组发现爆炸是由感染细菌的病毒(噬菌体)和噬菌体样元素破坏宿主细胞壁的酶(Lys)引起的。使用不能产生Lys的突变细菌菌株,他们发现该酶需要产生eDNA和膜囊泡。
通过一系列实验,该团队还证明,细胞暴露于不同形式的应激,如抗生素或DNA损伤剂,刺激了编码Lys的基因的表达并诱导爆炸性细胞裂解。“这表明细菌'SOS'反应会引发爆炸性细胞裂解,以应对不利的环境条件,”苏黎世大学的共同作者Leo Eberl说。
这种机制可以使细菌释放重要的细胞因子供细菌群落用作公共产品,并且其控制知识可用于干扰病原菌的生物膜形成。
推荐内容
-
建立模型以比以往更准确地重建进化变化
还记得我们在中学生物学中学到的领域,王国,门,阶级,秩序,家庭,属,物种和达尔文的生命树隐喻吗?这种描述生命事物谱系的方式,是科学
-
苹果的标志性照片如何激发了改进的细胞分析
在数百万个细胞中识别少量致病细胞是棘手的。苏黎世联邦理工学院的研究人员现已开发出一种技术,能够在小范围内单独和详细地识别大量的...
-
基因组分析有助于诊断免疫缺陷症
经历复发性侵袭性肺炎球菌感染的儿童表现出基因突变,这些基因编码两种对免疫系统对感染反应很重要的分子。这些基因的功能丧失,称为IRAK4
-
阿拉伯羚羊基因组序列草案
卡塔尔的研究人员绘制了脆弱的阿拉伯羚羊的基因组图谱。这种羚羊的角矛类似,它在动物园和自然保护区中幸存下来,在20世纪70年代被列为灭绝
-
北京丰台区疫情最新情况解封需要多久?北京丰台区还要做几轮核酸
温馨提示:一旦出现发热、干咳、乏力、鼻塞、流涕、咽痛、嗅觉味觉减退、结膜炎、肌痛和腹泻等症状,应及时按规范程序就诊,并主动告知1...
-
科学家说,遗传祖先测试主要是炒作
现在有几家公司声称只要花100美元和内颊擦拭就可以揭示一个人的家谱和祖先的祖国。但是来自不同背景的十几位科学家表示,这种休闲遗传学或
-
科学家们确定了影响“坏”胆固醇的四个基因
德克萨斯生物医学研究所的一组研究人员在脂质研究杂志网络版上发表的研究报告发现,狒狒中有4个基因会影响坏胆固醇的水平。该小组筛选了一
-
科学家如何说他做了一个基因编辑的婴儿 以及随之而来的健康问题
11月28日,何建奎在香港第二届人类基因组编辑国际峰会上召开了一个挤满人的会议室,编辑了出生在中国的两个双胞胎女孩露露和娜娜的基因组。
-
重新编程细胞以控制感染
自然控制HIV感染的罕见个体的细胞近15年来一直是研究的焦点,旨在阐明其特定的特征。在对ANRS CO21 CODEX和CO6 PRIMO队列进行研究后,巴
-
人工智能的现实检验医疗保健的说法是否言过其实
由人工智能(AI)驱动的健康产品正源源不断地进入我们的生活,从虚拟医生应用到可穿戴传感器和药店聊天机器人。 IBM吹嘘说它的人工智能可...