[所屬分類(lèi):行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2025-6-17] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]

細(xì)菌會(huì)搭“順風(fēng)車(chē)”快速移動(dòng)
作者：馮維維     來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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在微觀世界里，微生物會(huì)爭(zhēng)奪地盤(pán)、向敵人噴射化學(xué)物質(zhì)，有時(shí)還會(huì)利用微觀地形來(lái)獲得優(yōu)勢(shì)。
一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌可以利用鄰近酵母細(xì)胞形成的液體小囊加速移動(dòng)。這些微觀的水分痕跡使細(xì)菌能夠游得更遠(yuǎn)、傳播得更快，揭示了一種微生物在土壤、植物和人體內(nèi)移動(dòng)的新方式。相關(guān)研究6月4日發(fā)表于《生物物理學(xué)期刊》。
“在研究微生物相互作用時(shí)，研究通常側(cè)重于相互作用的化學(xué)性質(zhì)�！闭撐牡谝蛔髡摺⒚绹�(guó)康奈爾大學(xué)的Divakar Badal說(shuō)，“但我們了解到，物理特性在微生物的生長(zhǎng)和傳播中也起著重要作用。”
研究人員觀察了兩種細(xì)菌——在土壤和人類(lèi)氣道中茁壯成長(zhǎng)、帶有類(lèi)似尾巴一樣的螺旋推進(jìn)器的銅綠假單胞菌和一種固定不動(dòng)的新型隱球酵母菌。在顯微鏡下，他們觀察到這兩種微生物相互靠近，隨后細(xì)菌蜂擁進(jìn)入酵母菌周?chē)��?lèi)似水泡的液體中。與酵母菌共同培養(yǎng)的細(xì)菌傳播速度比單獨(dú)培養(yǎng)時(shí)快14.5倍，且原本孤立的細(xì)菌菌落迅速連成連續(xù)的團(tuán)塊。
在微觀尺度下，銅綠假單胞菌相較于新型隱球酵母菌就像一粒米之于一顆葡萄。這些較大的酵母菌體會(huì)從表面吸收水分，形成一層薄薄的液體環(huán)，充當(dāng)臨時(shí)“泳道”，使細(xì)菌得以繞過(guò)干燥表面的常規(guī)限制。用死酵母菌甚至玻璃珠代替活酵母菌，也能產(chǎn)生相同效果，表明這種行為是由液體小囊驅(qū)動(dòng)的。
“無(wú)論是酵母菌還是玻璃珠，障礙物越大，其周?chē)�的液體就越多，越有利于銅綠假單胞菌移動(dòng)�！惫餐�通訊作者、鄧迪大學(xué)的Varsha Singh說(shuō)，“所以，它是利用原本可能是障礙物的東西來(lái)向前移動(dòng)得更遠(yuǎn)�！�
研究人員還發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌的傳播隨著生長(zhǎng)中的酵母細(xì)胞所創(chuàng)造的景觀而起伏不定。為了更好地理解這些動(dòng)態(tài)變化，他們構(gòu)建了一個(gè)模型來(lái)模擬這兩個(gè)物種之間的相互作用。模型顯示，像白色念珠菌這樣生長(zhǎng)速度更快的酵母菌物種能更劇烈地改變液體景觀，從而影響細(xì)菌的行進(jìn)速度。
“模型預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合得如此之好，我對(duì)此感到十分震驚�！惫餐�通訊作者、印度理工學(xué)院的Danny Raj M說(shuō)，“從某種意義上說(shuō)，這個(gè)模型就像一個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)室，能夠模擬真實(shí)的行為。通過(guò)改變參數(shù)，從生長(zhǎng)速率到濕度，我們可以回答許多問(wèn)題�！�
研究團(tuán)隊(duì)表示，這項(xiàng)工作的意義不僅限于模型和實(shí)驗(yàn)室。在自然界中，細(xì)菌和酵母菌共同存在于土壤、水體、植物以及人體內(nèi)，借助液體薄膜移動(dòng)的能力可能有助于細(xì)菌在水分匱乏時(shí)更有效地在這類(lèi)環(huán)境中定植。接下來(lái)，團(tuán)隊(duì)計(jì)劃研究這些物種在現(xiàn)實(shí)世界中的相互作用。
Singh說(shuō)：“我們傾向于用擬人化的方式思考微生物學(xué)，關(guān)注人類(lèi)的肺部或腸道，因?yàn)槲覀兡軌蚺c之產(chǎn)生共鳴。但大部分微生物活動(dòng)其實(shí)發(fā)生在土壤和其他環(huán)境中。這為我們探索新問(wèn)題提供了絕佳的機(jī)會(huì)。我認(rèn)為這才是未來(lái)的研究前沿�！�
相關(guān)論文信息：
http://doi.org/10.1016/j.bpj.2025.04.022
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