细菌如何通过细胞运输货物

细菌几乎生活在地球上的每一个栖息地，包括土壤、水、酸性温泉，甚至我们自己的肠道内。

许多参与发酵、分解和固氮等基本过程。但科学家们不了解细菌细胞内的一个基本过程：它们在分裂前如何组织自己。

驾驶与冲浪

(资料图片)

当细胞分裂时，细胞分裂成两个“子细胞”，其遗传物质与原始细胞相同。

在此过程中，DNA 和其他细胞成分进行复制，然后这些“货物”被运送到细胞的相对两侧。

一旦一切就位，细胞就会从中间分裂，形成两个相同的子细胞。

真核生物(在动物、植物、真菌和一些单细胞生物中发现的细胞类型)运送细胞货物的方式是众所周知的。蛋白质马达沿着由肌动蛋白丝和微管组成的“高速公路”行驶，将 DNA 和细胞器拉到细胞的相对两侧。

细菌没有微管或肌动蛋白丝，但仍然能够协调细胞内的运动。

作为一名学生，Anthony Vecchiarelli 博士。，令人震惊的是“我们不知道整个生命领域中物体如何在细胞内移动。”

现在，Vecchiarelli 是密歇根大学医学院生物化学系的附属教员和密歇根大学分子、细胞和发育生物学系的助理教授，他与一组研究人员进行了一项研究，以更好地了解组织和运动协调在细菌细胞内。

密歇根大学的研究人员发现，一些细菌通过沿着称为 ParA/MinD ATP 酶的蛋白质“冲浪”来运输细胞货物。

这些蛋白质或“定位系统”甚至专门用于运输单个细胞成分——每个货物都有自己专用的“冲浪板”。

这些运动或“定位反应”可以相互影响，为细菌在分裂之前如何协调细胞中的复杂运动提供了线索。

研究结果发表在《自然通讯》上。

模型细菌

为了实现这一目标，研究小组首先必须找到一种细菌进行研究，因为通常用于了解生物过程的研究中的模型物种没有很多定位系统。

“我们用来了解细菌如何工作的许多模型表明，所有这些货物实际上并没有任何复杂的组织，”韦基亚雷利说。

“有些细菌，比如普通的大肠杆菌，似乎可以在没有主动分离系统的情况下分离其染色体。”

使用生物信息学技术筛选细菌的遗传信息是确定主动定位系统流行程度的第一步。

“我们发现超过三分之一的已测序细菌确实编码同一细胞中多个不同货物的多个定位系统。大肠杆菌是一个例外，”Vecchiarelli 说。

研究小组选择了一种名为那不勒斯卤硫杆菌的细菌进行研究，因为它对七种不同的货物有七种不同的定位系统。