对霍乱的研究增加了对细菌社会生活的理解 2019-09-02 14:46

  新罕布什尔州汉诺威 - 2019年8月9日 - 根据达特茅斯学院的最新研究,某些霍乱菌株可以根据环境条件改变其形状,以帮助其短期生存。

  在该研究中,一些霍乱弧菌菌株在营养贫乏的环境中从小的逗号形细胞转变为长丝。这种改变细胞形状的策略支持细菌群落的生长,并允许病原体在具有快速更新的生长表面的环境中竞争。

  根据该研究,细长细胞形状的形成允许快速形成与表面结合的细菌群落 - 称为生物膜 - 在湍流营养环境中是必不可少的。这些结构的代价是能够长期竞争由较小的细胞制成的生物膜,这些细胞更紧密地堆积在一起。

  “细菌通常被认为是孤立的生物,但它们实际上是高度社会化的生物,喜欢生活在群体中,”达特茅斯生物学助理教授凯瑞纳德尔说。“这项研究表明,在观察现实环境时,我们可以通过新的方式将细胞结构与群体行为联系起来。”

  当不在人类宿主体内时,霍乱弧菌在水生环境中生长在营养碎片上。这种被称为几丁质的碎片来自浮游生物和虾等节肢动物的贝壳。几丁质上的霍乱细胞生长通常以具有生物群的生物膜的形式发生。

  在研究中,霍乱菌株在海水中生长,然后借助于荧光标记物使用3D显微镜观察以使细菌可见。研究人员发现,改变的长丝缠绕在一起,提供了一种优势,使细菌能够快速定殖海水中富含营养的颗粒。

  该研究指出,长丝状结构的形成是以较短的细胞所享有的长期竞争能力为代价的,这些细胞彼此之间和表面之间的粘附力更强。

  “这对于细胞如何在环境中存活具有重要影响。它显示了细菌细胞形状如何与表面占据期间的环境成功,生物膜内的竞争以及向新的资源补丁分散,”Nadell说。

  有许多霍乱菌株。由于研究中的细菌是在海水中生长的,因此研究并未直接导致人们更加了解霍乱在内的作用。

  “这种行为可能比我们目前在野外认识的更为普遍,细胞形状的变异,如动物身体计划的变异,可能是某些细菌生活在某些地方而不是其他地方的基本部分。”

  鉴于微生物组对于健康,工业,农业和其他应用的重要性,预测微生物群落组成是现代微生物学和医学的主要前沿。