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      對于作弊的細菌食物是最重要的
      
			
      
				2019-06-04 09:15:00
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      如果你手邊有大量的漢堡包和啤酒，而你自己的肚子已經(jīng)滿了，那么你附近燒烤的不速之客也不會對你造成很大壓力。但是，如果你感到饑餓，當moocher出現(xiàn)時食物和飲料供應(yīng)不足，這是一個不同的故事。俄勒岡州立大學的新研究表明細菌知道你的感受。
      

      對于作弊的細菌食物是最重要的
      

      在社區(qū)中產(chǎn)生重要分泌物的微生物會受到打擊，因為它們自身適合供應(yīng)非生產(chǎn)性“騙子”細菌 - 但只有當生產(chǎn)需要相同的營養(yǎng)素時才能生長和生物量。調(diào)查結(jié)果今天發(fā)表在Nature Communications上。
      

      細菌是進化生物學研究的重要生物，因為它們的快速生長使科學家能夠在實驗室中實時研究進化。研究中常見的棒狀細菌銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)可導致人類感染，并且常常在引起感染的生物體中發(fā)現(xiàn)作弊菌株。
      

      “這項研究的大局是更好地了解合作如何運作以及合作如何演變，”通訊作者Martin Schuster說。“我們可以利用微生物來研究社會進化?；旧厦糠N環(huán)境都是以某種方式限制營養(yǎng)，我們的研究使我們能夠預(yù)測哪種環(huán)境有利于合作或作弊。”
      

      Schuster和2017年博士的研究。畢業(yè)生Joe Sexton參與銅綠假單胞菌和它分泌的肽鐵載體，pyoverdine或PVD。
      

      銅綠假單胞菌使用PVD清除鐵，這是一種必需且難以獲得的營養(yǎng)素;騙子不產(chǎn)生PVD，但有一個受體來收集鐵載體與之結(jié)合的鐵。
      

      俄勒岡州立大學科學與農(nóng)業(yè)科學學院微生物學系副教授舒斯特說：“這些分泌物對每個人都有好處，作弊細菌也不參與生產(chǎn)。”“總的來說，合作被認為代價高昂;因此，作弊者可以通過節(jié)省合作成本來利用這一過程。”
      

      基于先前的研究表明銅綠假單胞菌的合作行為可以被突變騙子利用，這項研究表明，細菌合作的成本是有條件的。
      

      “這完全取決于環(huán)境，可用營養(yǎng)素，細菌飲食，”舒斯特說。“有時合作成本很高，有時根本不合作。如果合作成本不高，就意味著作弊不會帶來優(yōu)勢。”
      

      在PVD分泌的情況下，當碳或氮供應(yīng)有限時，銅綠假單胞菌會產(chǎn)生適應(yīng)性成本;這些是PVD的構(gòu)建模塊，也是生產(chǎn)細胞生物質(zhì)所必需的。
      

      但是其他營養(yǎng)素的缺乏 - 鐵，磷和硫 - 不會導致健康成本;因此，騙子在那些場景中沒有獲得優(yōu)勢。
      

      塞克斯頓說：“以前，健身成本被認為與制造鐵載體的比例成正比。”“我們發(fā)現(xiàn)，在不同的營養(yǎng)條件下，細菌的數(shù)量仍然相同，但健康成本差別很大。”
      

      研究人員通過恒化器格式實驗驗證了他們的模型預(yù)測，這是一種開放系統(tǒng)，其中新鮮營養(yǎng)素以相同的速率流入生長培養(yǎng)基中;細胞密度和生長速率保持不變。在該系統(tǒng)中，PVD生產(chǎn)的適應(yīng)性成本顯然是混合文化中合作者和作弊者之間的增長差異。
      

      “除了關(guān)于合作演變的基本問題外，我們的工作也與自然人群有關(guān)，”塞克斯頓說。“在土壤和海洋以及人類感染中存在鐵載體陰性菌株。它們來自哪里?它們是作為騙子進化還是出于其他原因?我們的工作提供了一個新的難題，需要考慮實際 -世界背景。“
      
			

			
        
      
			
      
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