细菌隔离骗子合作

在自然的微生物群落,不同种类的细菌经常交换bet188真人营养通过释放氨基酸和维生素到他们的生长环境,从而给其他细菌细胞。尽管释放营养能量代价高昂,细菌受益于营养细菌伴侣提供回报。因此,这个过程是一个合作的代谢物交换。马克斯·普朗克化学生态学研究所的科学家们在耶拿和席勒大学已经表明,细菌,不积极导致代谢物生产,可以排除在合作的好处。研究小组证明合作槽相互作用的二维表面上生长保护利用投机取巧,non-cooperating细菌。在这种情况下,non-cooperating细菌交换空间排除在氨基酸。这种保护作用可能长期稳定合作槽相互作用。

研究小组“实验生态学与进化”为首的伤害正在调查合作生物体之间的相互作用是如何进化的。在这种情况下,科学家研究一种特殊类型的分工,在本质上是很常见的,即单细胞细菌之间的互惠交换的营养。对这些微小生物通常有利于把某些代谢过程的劳动而不是自动执行所有生化功能。细菌参与这种合作交流的营养可以节省大量的能源。

事实上,在之前的一项研究中,研究人员可能已经证明这个division-of-metabolic-labor可以积极影响细菌生长。在新的研究中,他们解决问题这样的合作互动如何坚持如果non-cooperating细菌消耗氨基酸不提供营养。合作的进化不利结果细胞可能导致崩溃的槽交互。

实验验证这种可能性,科学家们监测合作和non-cooperating细菌的培养。为此,转基因的“合作者”两个细菌物种,增加大量的特定氨基酸释放到环境。”事实上,non-cooperators增长比合作者在一个混合的液体培养基中,因为在这种情况下,他们有一个不受限制的访问氨基酸在中。他们的增长,然而,大大减少时,放置在一个二维表面,”说的伤害,总结实验结果。更详细的分析显示,non-cooperating细菌只能存在于边缘的殖民地组成的合作细菌。

为他们的研究科学家们结合不同的方法和技术。为基础形成的一个新的研究方法称为“合成生态”,合理引入某些突变的细菌基因组。然后培养产生的细菌突变体及其生态相互作用分析。并行、同事席勒大学生物信息学研发部门的计算机模型来模拟这些交互。最后,化学分析用质量光谱成像仪器观察细菌代谢物。只有微生物方法的组合chemical-analytic方法和计算机模拟使科学家们能够理解和解释这一现象。

“事实上,这样一个简单的原则可以有效地稳定这样一个复杂的相互作用表明,类似的现象在自然细菌群落可能扮演了一个重要的角色,”的伤害。bet188真人毕竟,细菌生物膜主要发生在所谓的——这些板对黏液层由许多细菌物种。著名的例子包括导致牙菌斑细菌或细菌用于污水处理厂的社区。bet188真人此外,生物膜是高度相关的医学研究:他们不仅扮演了一个重要的角色对于许多传染病通过保护细菌病原体的抗生素或病人的免疫反应,但也很有问题,当殖民和传播医学植入物的表面。

这个新的研究阐明细菌形成细胞集群和合作这样non-cooperating细菌排除在他们的社区。”这种机制的重要性是由于没有复杂的或新进化的条件,如潜在合作伙伴的认可,需要实现有效地稳定这个长期合作伙伴关系。两个菌株合作和一个二维表面是充分的保护作用”,解释的伤害发生。

这项研究提出了许多新的令人兴奋的问题研究人员计划在未来解决。例如,他们是否感兴趣相似的协同效应发生在两个以上细菌伙伴。在它们的自然栖息地,很可能超过两个细菌物种参与这样的合作互动,导致相当复杂的交互网络。此外,氨基制造酸性物质细菌突变体是本研究综合生成的。是否也自然进化的“合作者”,发生在这样一个栖息地土壤显示类似的动力学,还有待验证。鉴于生物膜细菌经常发生,合作槽可能比预期的更广泛。理解的因素和机制,促进或抑制细菌生长可能提供重要的线索如何抵抗有害细菌或更好地利用有益的。