一種細菌如何抑制掠食者的毒害
本周姆比奧,這種細菌微生物學(xué)家在韓國報告色桿菌的piscinae產(chǎn)生氰化物時從下攻擊噬菌蛭弧菌HD100,在河流和土壤是由內(nèi)而外的攝取它的獵物發(fā)現(xiàn)微生物捕食者。研究人員發(fā)現(xiàn),獵物產(chǎn)生的氰化物含量足以抑制但不殺死B. bacteriovorus HD100。
實驗表明,C.isciscinae在營養(yǎng)豐富的肉湯中產(chǎn)生了保護性氰化物。在沒有營養(yǎng)素的培養(yǎng)基中,它不會產(chǎn)生氰化物并被消耗掉。研究人員懷疑細菌可能會使用發(fā)酵液中的某些成分來生產(chǎn)氰化物。這一觀察意味著細菌的防御可能取決于位置 - 更一般地說,細菌可能具有在某些環(huán)境中觸發(fā)的保護機制,但在其他環(huán)境中則不然。
微生物學(xué)家和研究負責(zé)人羅伯特米切爾說,研究這些機制可能會讓科學(xué)家們更好地了解一些致病菌如何保護自己免受抗生素侵害。他在韓國蔚山國家科學(xué)技術(shù)研究所的實驗室專注于了解微生物獵物如何保護自己免受捕食者的傷害。他們正在研究如何將細菌捕食者如B. bacteriovorus HD100優(yōu)化為可以靶向細菌病原體的“活抗生素”。
該研究表明,微生物可能具有抵抗捕食的手段,只能在某些環(huán)境中出現(xiàn)。“可能存在阻力,但我們找不到它,因為我們沒有找到合適的條件,”他說。“這項研究有點像警告。要了解細菌如何抵抗治療,我們需要了解宿主的實際情況。”
mBio的新發(fā)現(xiàn)與今年早些時候由米切爾小組發(fā)表的研究結(jié)果一致,該研究小組通過B. bacteriovorusHD100鑒定了人體血液中抑制傳染性細菌菌株(如大腸桿菌和腸沙門氏菌)捕食的化合物。
當(dāng)研究人員尋找C. piscinae如何抵抗捕食的線索時,米切爾說他們沒想到會發(fā)現(xiàn)氰化物。他們的研究開始時,在早期的實驗中,他們發(fā)現(xiàn)細菌在營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中存活下來。然而,在營養(yǎng)不良的環(huán)境中,捕食者會吃獵物。
他們的第一個嫌疑人是紫杉醇,一種由C. piscinae產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,其結(jié)構(gòu)類似于他們之前與捕食性抑制有關(guān)的化合物。然而,實驗表明它不負責(zé)任。
“我們不得不搜索文獻,找到其他我們不知道的東西,”米切爾說。
最終,他的一個學(xué)生認為氰化物是罪魁禍?zhǔn)?。研究人員證實,C. ciscinae在營養(yǎng)豐富的肉湯中培養(yǎng)時會產(chǎn)生大量的氰化物,那些在營養(yǎng)貧乏的緩沖液HEPES中培養(yǎng)的氰化物則沒有。進一步的實驗證實,氰化物確實抑制了B. bacteriovorus HD100。氰化物沒有毒害C. piscinae。“我們研究中的一些數(shù)據(jù)表明,獵物可以降解它,”米切爾說。
該小組現(xiàn)在計劃研究其他捕食性細菌如何應(yīng)對氰化物,以及其他可能抑制或負面影響微生物捕食活動的因素。
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