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      細菌可以感受到周圍的環(huán)境
      
			
      
				2019-06-03 14:41:03
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      對于人類而言，我們的觸覺通過小電脈沖傳遞到大腦?，F(xiàn)在，科羅拉多大學博爾德分校的科學家們發(fā)現(xiàn)，個別細菌也能以類似的方式感受到它們的外部環(huán)境。
      

      細菌可以感受到周圍的環(huán)境
      

      在一項新的研究中，CU Boulder的研究人員已經(jīng)證明大腸桿菌細菌在被戳時會被激發(fā)，發(fā)出電壓誘導的鈣離子信號 - 就像脊椎動物的感覺神經(jīng)系統(tǒng)一樣。結(jié)果被認為是個體細菌細胞中首次記錄的電興奮性觀察結(jié)果。
      

      該研究結(jié)果發(fā)表在“美國國家科學院院刊”上，該研究結(jié)果可能會促進基礎細菌研究，最終可能有助于藥物開發(fā)治療傳染病。
      

      “人們通常認為[細菌]就是這些小東西，他們正在做的就是試圖分裂和創(chuàng)造更多能量，”Gouldercarlo Bruni說，他是CU博爾德分子，細胞和發(fā)育生物學系的博士候選人和領導者新研究的作者。“[但]我們并沒有那么不同。”
      

      科學家們早就知道細菌會對某些化學信號產(chǎn)生反應。喂他們糖，他們的人口爆炸。用抗生素將它們滅絕，它們的細胞壁裂開。不過最近，科學家們已經(jīng)注意到，物理信號似乎也激活了這些微生物。例如，當沙門氏菌置于堅硬的表面而不是柔軟的表面時，它在感染人體細胞方面變得更有效。
      

      “我們認為可能發(fā)生的是他們正在使用這些電信號改變他們的生活方式，”該研究的高級作者，MCDB和BioFrontiers研究所的助理教授Joel Kralj說。
      

      為了研究細菌如何感受周圍環(huán)境，研究小組將特殊基因插入到大腸桿菌中，當鈣離子或電流通過它們時，這些細菌會發(fā)光。在顯微鏡下將細胞置于粘性基質(zhì)中。單獨留下，細胞仍然暗淡。但是當科學家們用墊子對著它們時，細菌就會亮起來。光的火花表明蛋白質(zhì)，離子和電流在細菌中四處移動。
      

      結(jié)果表明，細菌和其他生物共享一個共同的工具來感知它們的環(huán)境 - 一種具有與人類感覺神經(jīng)元相同功能的電子通路。從進化的角度來看，這種信號特征可能已有數(shù)十億年的歷史，并被地球上一些最古老的生物所使用。
      

      該研究還揭示了有關感染的細菌活動。例如，當暴露于抗生素時，一些具有獨特電信號的細菌細胞通常存活。然后這些幸存者繼續(xù)復制并與其他細菌分享其抗藥性能力，最終使抗生素變得毫無用處。
      

      CU博爾德研究人員現(xiàn)在計劃研究如何使用細菌的電脈沖來感知何時感染人體細胞。在未來，他們希望測試小的掩蔽分子，這些分子在引入時會使這些信號變鈍。這些分子最終可以轉(zhuǎn)化為有助于治療細菌感染和克服抗生素耐藥性的藥物。
      

      “如果我們能夠阻止細菌電活動，它們可能不太可能感染，因為現(xiàn)在他們不知道它們已經(jīng)落在你的軟味美味的腸道細胞上，”Kralj說。“我們可以切斷他們的手，讓他們再也感覺不到了。”
      
			

			
        
      
			
      
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