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一种具有多种习惯的社会细菌

  发布时间:2019-07-18 来源:亚博 [关闭]

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很多生命系统具有根基的合作能力。动物和动物由数十亿个细胞构成,这些细胞相互交换,施行特定使命并分享其资本。很多单细胞微生物以雷同的多种体例合作:它们构成群落并在相互之间互换有用的基因亚博安泰和资本。

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微生物Myxococcus xanthus出格合作。它被发觉于世界各地的土壤中,被科学家用作研究微生物发育和合作的模式生物。这种捕食性细菌的细胞构成合作群体,它们堆积在一路并捕杀土壤中的其他微生物。为了作为一个全体挪动,它们排泄润滑物质并抛出附着在四周概况和其他细胞上的从属物,当它们收回这些从属物时将它们向前挪动。当食物变得稀缺时,成千上万的这些细菌堆积成子实体并构成静止的孢子,使它们可以或许抵当饥饿和干旱。

亲近相关,但又很是分歧

研究人员以前有理论上的来由认为天然界中的微生物合作群体凡是可能是社会同质的,由于这能够防止细胞之间的冲冲破坏合作。曾经证明来自分歧群体的遗传上分歧的个别经常避免,障碍以至彼此匹敌。苏黎世联邦理工学院分析生物学研究所Gregory Velicer传授研究小组讲师SébastienWielgoss说:“我们对天然界中这些社会细菌的合作群体中遗传构成的领会很是无限。”

与他们的同事一路,Wielgoss和Velicer更细心地研究了土壤中不异的M. xanthus子实体构成员之间的遗传关系。他们利用世界上最大的M. xanthus菌株之一,由Velicer在他的尝试室冰柜中保留。

在比来颁发在“科学”杂志上的一项研究中,研究人员操纵遗传阐发表白,虽然土壤细菌M. xanthus的合作群体确实由亲近相关的细胞构成,但在个别子实体群体中发觉的遗传类型和社会行为的品种数量出人意料地高了。研究人员揣度,这些多样化细胞系的调集能够连结数百代的完整。

选择社会基因

在他们的研究中,研究人员查询拜访了比来从一个配合先人下降的细胞群。突变在这些群体中构成了各类与社会分歧但亲近相关的细胞系,其分歧的特征是它们的群集速度或它们在子实体内发生的孢子数量分歧。

某些形式的多样性对集团出产力形成要挟。例如,个别细菌可能表示出“作弊”行为:它们在操纵其他成员和降低群体功能的同时对该群体贡献很小。“然而,与这些不异群体的行为研究并没有发觉这种社会粉碎性的作弊,”Wielgoss说。相反,虽然大大都群体在遗传和社会方面具有高度多样性,但不雅察到的多样性似乎并未粉碎群体一级的合作本能机能。

研究人员将这种高度多样化的行为模式归因于进化选择,这种选择偏重于节制细菌社会习惯的少数“社会”基因。天然选择所偏好的这些“选择热点”中的突变导致各类行为变化,发生具有分歧程度的孢子发生和蜂群速度的多样化细胞社会。研究人员猜测,统一组中分歧的系可能在合作打猎能力方面也有所分歧,虽然在本研究中未对此进行测试。

Wielgoss注释说,天然选择可能有益于多种细胞系的某些组合而不是其他组合以至是同质组:“具有大量行为特征的细胞群可能更无效地响应情况变化。它们凡是比同质细胞群更具进化成功一切都表示得一样。“文化多样性”似乎在细菌社会群体中相当屡次。“

领会细胞合作

微生物是无所不在的。它们在我们的日常糊口中阐扬着主要感化:作为肠道菌群的帮忙者,病原体或食物出产中的代办署理人。很多人也在天然界中组合成细胞群。研究人员认为,对合作土壤细菌的遗传和行为特征的这些新看法可能有助于我们领会其他类型细菌的合作,包罗传染免疫受损患者并导致严峻持久传染的主要病原体铜绿假单胞菌。 。

本文由亚博编辑整理