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細(xì)菌孢子上存在新的保護(hù)外層


時(shí)間:2010-05-11





  細(xì)菌孢子是地球上最具抵抗性的有機(jī)體,而且其攜帶有額外的蛋白質(zhì)外層,這是先前的研究所沒有發(fā)現(xiàn)的。該研究結(jié)果發(fā)布在最新一期的Current Biology雜志上,這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)有助于深入理解肉毒桿菌,破傷風(fēng)桿菌和炭疽桿菌等細(xì)菌的生存方式。

  這項(xiàng)研究是由紐約大學(xué)基因組和系統(tǒng)生物學(xué)研究中心,洛約拉大學(xué)醫(yī)學(xué)中心和普林斯頓大學(xué)分子生物學(xué)系的科學(xué)家共同完成的。

  科研人員以非致病性細(xì)菌Bacillus subtilis的孢子作為研究對(duì)象,Bacillus subtilis是土壤中一種常見的細(xì)菌。盡管它是非致病性的,但Bacillus subtilis存在很多與含有孢子的病原體相同的結(jié)構(gòu)特征。他們對(duì)組成孢子保護(hù)層的蛋白進(jìn)行檢測,先前的研究主要關(guān)注孢子保護(hù)層的組成成分,其大約由70種不同的蛋白組成,但幾乎沒有研究關(guān)注這些蛋白在形成孢子保護(hù)層過程中的互作機(jī)制。

  為了研究蛋白之間的互作,研究人員檢測了正常孢子和突變孢子外層的形成。在突變的孢子中,他們對(duì)所選擇的外層蛋白進(jìn)行基因移除處理,這就使得研究人員能夠了解,對(duì)于孢子的外衣來說,哪些蛋白是必需的,而哪些蛋白又是無關(guān)的。

  為了在活體細(xì)胞中觀察蛋白質(zhì)的行為,研究人員將編碼孢子外衣蛋白的基因綁定到標(biāo)記物上,標(biāo)記物是一種綠色熒光蛋白。這一步驟能夠檢測到蛋白形成孢子保護(hù)外衣的過程。通過熒光顯微鏡實(shí)驗(yàn)和高分辨率成像分析技術(shù)的結(jié)合使用,研究人員建立了一個(gè)孢子外層的圖譜。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在孢子外層上存在著新的外層結(jié)構(gòu)。使用電子顯微鏡,研究人員能夠證實(shí)這個(gè)新外層的存在。

  研究人員將這個(gè)孢子的最新外層命名為"孢子殼"spore crust,但還沒有完全確認(rèn),這個(gè)外層是所有孢子結(jié)構(gòu)細(xì)菌的共同特征,比如肉毒桿菌,破傷風(fēng)桿菌,炭疽桿菌等。




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