壓力下的細菌可以沒有細胞壁
線狀細菌使細胞在滲透脅迫的影響下不再具有細胞壁。一個顯著的發(fā)現,因為細胞壁作為細菌的保護屏障。它還可以幫助解釋致病細菌如何從我們的免疫系統中隱藏在我們體內。由Dennis Claessen領導的萊頓研究小組于12月4日在Nature Communications上發(fā)表了這篇文章。
Dennis Claessen和他的小組正在研究放線菌:土壤中發(fā)生的絲狀細菌并產生抗生素。“在本文中,我們展示了一個特殊的悖論,”他說。“眾所周知,細菌具有強大的細胞壁,可以抵御各種形式的壓力,因此是必不可少的。我們發(fā)現許多放線菌在滲透脅迫的影響下 - 例如海水中存在的高濃度鹽 - 使得不再有細胞壁的細胞。“ 一個非凡的發(fā)現,因為這個細胞壁應該保護細菌免受壓力環(huán)境。
博士說,引人注目的是,他們的發(fā)現是一次幸運。學生和第一作者Karina Ramijan。“在一項對照實驗中,我很驚訝地看到顯微鏡上的細菌是圓形細胞而沒有細胞壁。” 細胞壁缺陷細胞已知有一段時間了,但到目前為止,它們僅在高度人工條件下的實驗室中制造,例如過量的抗生素或降解細胞壁的酶。Claessen的實驗室現在首次展示了細菌在更自然的條件下也可以產生沒有細胞壁的細胞。
生物學的新見解
“你可以想象這一發(fā)現會在現場引起震動,”克拉森說。“它對壓力下微生物的靈活性及其適應環(huán)境的能力提供了全新的認識。” 他的小組的發(fā)現表明,沒有細胞壁的生長可能是細菌承受壓力時期的重要適應。
這一發(fā)現不僅對科學很重要,而且可能對社會產生重要影響。“放線菌對人類來說是相對無辜的細菌,但有可能更多的細菌能夠產生這種細胞壁缺陷細胞。我們懷疑致病細菌也可能在我們體內這樣做,”克拉森說。“這可以解釋病原體是如何隱藏在我們體內的,因為細胞壁是我們免疫系統的重要里程碑。”
“通過使用抑制細胞壁形成的抗生素,可以進一步促進細胞壁的損失,”Claessen說。“這樣的抗生素治療后,細菌可以恢復和再生的細胞與細胞壁,它可以使你重新生病。” 克拉森指出,對于他自己的團隊以及科學界來說,調查這將是未來幾年的重要目標。
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