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科學(xué)家首次觀察到細(xì)菌菌毛像魚叉一樣捕獲 DNA 片段 以加速進(jìn)化

發(fā)布時間:2018-06-13 06:00 類別:行業(yè)信息 標(biāo)簽: 來源:生物360 作者:cnBeta / 2018-06-12

細(xì)菌快速進(jìn)化 - 對于我們這些不想看到疾病迅速復(fù)發(fā)的人來說,這可能是個壞消息。細(xì)菌對抗生素的抗性越來越受到關(guān)注,但如果科學(xué)家能夠看到微生物如何進(jìn)化,他們可能會進(jìn)行干預(yù),F(xiàn)在,印第安納大學(xué)的研究人員已經(jīng)“窺視”了這個小小的世界。

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細(xì)菌進(jìn)化新特性的主要途徑之一是通過 DNA 攝取,也稱為水平基因轉(zhuǎn)移。這一過程使它們能夠鎖定來自周圍環(huán)境的 DNA 片段,并將其整合到自己的基因組中,“教導(dǎo)”自己新的技巧,如抗生素抗性。然后細(xì)菌可以互相共享這些片段,將能力傳播給整個細(xì)菌群。

該研究的資深作者 Ankur Dalia 表示:“水平基因轉(zhuǎn)移是抗生素耐藥性在細(xì)菌物種之間移動的重要方式,但該過程之前從未觀察到,因為所涉及的結(jié)構(gòu)非常小。了解這一過程非常重要,因為我們越了解細(xì)菌如何共享 DNA,我們就越有可能阻止它!

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盡管過去的研究集中于阻止細(xì)菌共享這些 DNA 片段,但這項新研究希望找到可能阻止它們首先吸收它們的方法。人們很早就知道細(xì)菌使用稱為菌毛的可延伸附屬物來幫助它們從周圍收集 DNA。為了突出這一過程,研究人員用熒光染料給細(xì)菌和 DNA 片段著色。研究人員能夠觀察到細(xì)菌的菌毛能夠像魚叉一樣捕獲 DNA 片段,然后通過細(xì)菌細(xì)胞壁的細(xì)小孔隙將其收回。

“這就像穿針一樣,”該研究的第一作者 Courtney Ellison 表示!巴饽た椎拇笮缀蹙褪菑澢梢话氲 DNA 螺旋的確切寬度,這可能是正在發(fā)生的事情,如果沒有菌毛來引導(dǎo)它,DNA 碰到孔隙的機(jī)會并以恰好的角度進(jìn)入細(xì)胞的機(jī)會基本上是零!

該研究發(fā)表在《自然 - 微生物學(xué)》雜志上。