单细胞细菌表现出以前未知的多细胞性

导读 大肠杆菌可以说是地球上研究最充分的生物,但科学家们现在发现了一种在细菌中几乎从未见过的新行为。正常的单细胞生物已经显示出以前未知的

大肠杆菌可以说是地球上研究最充分的生物,但科学家们现在发现了一种在细菌中几乎从未见过的新行为。正常的单细胞生物已经显示出以前未知的多细胞阶段的迹象。

大肠杆菌是我们肠道的常规居民,它最有帮助,但一旦排出,它会导致多种类型的感染,包括尿路感染、肺炎或食物中毒。鉴于其流行性和潜在危害,几个世纪以来,人们一直在仔细研究大肠杆菌,以找到治疗或预防感染以及基因工程的方法。

“这可能是地球上研究最好和最了解的生物,”这项新研究的通讯作者凯尔艾利森说。“因此,微生物学家倾向于更多地关注其他微生物,特别是在过去20年左右。我们已经在细菌中发现了一些以前从未见过的东西。

最有趣的新发现是大肠杆菌可能并不总是单细胞生物。在具有活细胞成像的微流体装置的测试中,研究小组发现,有时,单个细菌会以四个为一组聚集在一起形成玫瑰花结,这是一种在单细胞生物中不常见的细胞结构,但却是多细胞生物细胞分裂的关键步骤。

“玫瑰花结在哺乳动物等高等生物中相当重要,因为它们启动了胚胎发生等发育过程,”艾利森说。

人们看到大肠杆菌玫瑰花结以链状生长,在每个“链接”中保持其四个细胞排列,长达10代。发现平行链在表面上形成生物膜,以保护社区。这种行为以前从未在大肠杆菌中见过。

“我们在这里看到的是细菌可能不是我们过去认为的那样,”艾利森说。“我的怀疑是,我们发现的情况比我们所知道的要普遍得多。

除了强调即使在经过充分研究的物种中,也总是有更多的东西需要学习,研究小组表示,这一发现可能有助于为合成生物学,治疗细菌感染以及可能为各种目的创建可编程生物膜的未来工作提供信息。