科学家们想要利用细菌的“归巢导弹”

2021-04-08 10:11:51

想象一下,如果他们落在你的朋友身上时,有时候有致命的箭头。它易于看出这些如何在战争中是一种惊人的优势,如果他们是真实的。但是,就像这些箭头一样确实存在,它们在战争中使用......只是在不同的范围内。 "泰米蛋白是极度强大的蛋白质纳米胺,"解释了劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)研究科学家的研究科学家(伯克利实验室),他研究泰米蛋白和噬菌体,细菌感染的病毒似乎是残余的。 "它们看起来像噬菌体,但他们没有' t有斗篷,这是'头'含有病毒DNA和复制机械的噬菌体的噬菌体。所以,它们像一个弹簧动力的针一样,散开,然后似乎一直穿过制作一个洞到细胞质,所以细胞失去其离子和含量并坍塌。&#34 ;

各种各样的细菌能够生产泰文素,似乎在压力条件下这样做。因为泰米蛋白仅对特定的菌株致命 - 事实上,它们已经获得了绰号"细菌归巢导弹" - 妥洛米丁似乎是细菌用竞争对手竞争的工具。由于与噬菌体的相似性,科学家认为,泰国考虑因素是由最初插入病毒感染期间的DNA产生的(病毒给出他们的宿主指令,以使自己更多的人),并且在进化时间上,细菌丢弃了噬菌体的部位DNA Weren' T有益但保留了可以共同选择自己的利益的零件。

但是,与通过演变选择的大多数能力不同,泰国顾问不拯救个人。根据Mutalik的说法,如果它们产生泰米蛋白,细菌会被杀死,因为如果它们被真正的噬菌体病毒感染,因为尖头纳米通过膜爆发以离开产生的细胞,就像复制的病毒颗粒一样。但是,一旦释放,泰米蛋白只能瞄准某些菌株,从而备受宿主谱系的其他细胞。

"他们有利于亲属,但牺牲了个体,这是一种无私行为。但我们不明白这种现象在大自然中,"令人生畏。科学家也不知道泰式功能的刺刺针柱塞。

由于许多可能的应用,这些主题和整体泰文汀是一个热门研究领域。 Mutalik和他的同事在Berkeley Lab' S Biosciences地区以及UC Berkeley的合作者对利用泰国蛋白来更好地研究微生物感兴趣。其他群体热衷于使用泰米蛋白作为传统抗生素的替代品 - 当抗药性性状的演变时,不分青红皂白地消灭有益菌株,并且由于耐药性的演变而越来越无效。

在他们最近的论文中,合作伯克利团队探讨了泰文汀攻击特异性菌株的和物理机制,并看着泰米镜生产商及其目标菌株之间的遗传相似性和差异。

在检查已知使用泰米蛋白的土壤细菌12株后,生物学家发现证据表明,脂多糖 - 脂肪和糖的分子附着在外膜上的差异可以确定是否由特定泰米蛋白靶向。

"我们学习的细菌生活在挑战,资源贫困的环境中,所以'遗嘱感兴趣地看到它们如何使用泰国蛋白来争取生存,"亚当·阿尔金,联合领导作者和一位高级教师科学家,以及与基因和分子组件(谜)科学焦点区域一体化的生态系统和网络的技术合作科学家。虽然科学家们可以轻松诱导细菌在实验室中产生尾部(并且可以容易地将基因插入批量生产的培养菌株中,如果我们想将泰国蛋白酶制成药物,那么仍然有很多未答复的问题关于细菌如何在其自然环境中部署泰文剪,以及如何以及为什么特定的菌株针对刺激'精度。

"一旦我们理解目标机制,我们就可以开始使用这些泰国考虑," Arkin添加。 "药物的潜力显然是巨大的,但对于我们所做的那种科学也可能是令人难以置信的,这是研究环境微生物的互动和这些相互作用在重要生态过程中的作用,如碳封存和氮气加工。"

目前,它很难弄清楚社区中的每个微生物正在做什么,因为科学家们可以轻松地添加和减去并观察结果。通过适当利用的泰文素,可以轻松完成这些实验。

Mutalik,Arkin,他们的同事还在进行随访的研究,旨在揭示泰国蛋白酶'行动机制。他们计划在伯克利实验室使用先进的成像设施,以乘坐整个过程的原子级快照,从泰米蛋白绑定到目标细胞的一切到细胞通气。基本上,它们' ll是拍摄微观剪影电影的帧。更多信息:Sean Carim等,系统发现临床遗传因素,涉及泰米汀的敏感性,ISME轴颈(2021)。 DOI:10.1038 / s41396-021-00921-1