当前位置:南国特区彩票网-七星彩论坛-特区彩票网 > 医疗养生 >

光在细菌生命中可能比以前认为的更重要

发布时间:2019-03-16 11:34:25

光在细菌生命中可能比以前认为的更重要 2007年8月24日 根据8月24日出版的科学杂志上的一项研究,导致布鲁氏菌病的细菌可以感知光线并利用这些信息来调节它们的毒力。 这一发现是

  光在细菌生命中可能比以前认为的更重要

  2007年8月24日

  根据8月24日出版的“科学”杂志上的一项研究,导致布鲁氏菌病的细菌可以感知光线并利用这些信息来调节它们的毒力。

  这一发现是在对该疾病进行了120年的研究之后发生的,该疾病导致了人类的牲畜和发烧堕胎。研究人员发现,另外两种细菌,包括一种攻击植物的物种,使用相同类型的蛋白质结构感知光,并且至少有94种物种在其DNA中拥有它的代码。

  “这些细菌已被研究多年,并且没有人知道它们能感觉到光,”主要作者特雷弗斯瓦茨说,他是加州大学圣克鲁兹分校的研究科学家。 “现在看起来这是一件普通的事,而不是一个异常现象。”

  无处不在的结构表明光可能在细菌生命中发挥比以前认识的更重要的作用。 Swartz说,由于复发结构可以与各种信号蛋白配对,因此它在使用光的方式上为生物提供了极大的多功能性。

  

  “我们已经在自然界中遇到了一个全新的光受体家族,”UCSC的化学和生物化学教授共同作者Roberto Bogomolni说。

  华盛顿卡内基研究所的共同作者和长期合作者温斯洛布里格斯说,这种受体分子含有一个被称为LOV结构域的光感应区域,因为它类似于感知光,氧或电压的其他蛋白质中的相似单位。该结构产生多种蛋白质,为整个分子提供光感应能力。光敏结构与光合作用的光捕获分子或我们眼中的聚光颜料非常不同。

  LOV结构域是10年前在称为光敏素的植物分子中发现的。这些分子使植物能够完成关键任务,例如向光照和感应日长度。为什么这么多细菌应该拥有相同类型的设备更难理解。

  为了确定LOV结构域在细菌中的光敏功能,研究人员选择了四种DNA,其中DNA含有结构基因:布鲁氏菌,流产布鲁氏菌,丁香假单胞菌(一种经过充分研究的植物病原体)和红细菌(Erythrobacter litoralis),海水中的常见细菌。它们将这些基因拼接到大肠杆菌中,这是一种易于使用的实验室友好型细菌。

  然后,他们在一个黑暗的实验室中培养细菌,并用放射性示踪剂跟踪分子活动。当用闪光灯闪光时,LOV域立即改变形状,在Bogomolni将其比作铰链开口的过程中形成临时键合。打开时,铰链暴露蛋白质的其余部分并激活它。当黑暗回归时,债券破裂,LOV域摆动关闭。

  相关故事新模型揭示了小细胞肺癌的发生方式遗传学决定了你是早起者还是夜晚猫头鹰乌尼克斯推出用于连续流化学的新型高功率LED光反应器光受体蛋白包括一种叫做组氨酸激酶的酶,当被暴露时激活LOV结构域,使用磷酸作为标记标记其他分子。信号系统的第二个组件,称为响应调节器,通过将磷酸盐标签转移到其他分子,将信号传递给细胞的其余部分。

  这种双组分系统的多功能性的秘诀在于可用于标记的各种分子。例如,即使LOV结构域在植物和细菌之间几乎相同,随后的信号传递步骤也完全不同,Swartz说,他现在是Genentech的研究员。

  当布鲁氏菌受到宿主免疫系统的攻击时,LOV结构域接收的光会激活细菌的反抗,使其迅速繁殖并使其具有高毒性。在黑暗中,没有激活这些防御,布鲁氏菌的分裂率下降了90%。当团队在光线下实验布鲁氏菌但LOV域被禁用时,他们发现分裂率下降相同。

  Swartz和Bogomolni仍然不确定光对毒力的调节如何有益于病原体。他们怀疑它可以让细菌确定它何时在宿主体外 - 例如当一头牛被感染的胎儿已经流产并躺在田间时。通过增加其在这种情况下的毒力,细菌更有可能生存和感染新主人。

  了解细菌如何对光作出反应可以带来治疗进展。例如,组氨酸激酶在动物中是未知的。因此,如果开发出能够抑制组氨酸激酶活性的药物,它可以对抗细菌而不会对动物造成副作用,Bogomolni说。

  “我们开始明白我们所谓的分子健美操,”Bogomolni说。 “但我们仍然不知道在细胞水平上发生了什么,这将需要多年的研究才能找到答案。”

  出处:http://www.ucsc.edu