细菌有多种生存策略,以确保在其人口稠密的栖息地有足够的食物供应。某些种类的细菌会杀死其他种类的微生物,分解它们的细胞并将它们作为营养物质吸收。这个过程的确切机制在很大程度上是未知的。
由ChristineKaimer博士领导的微生物生物学主席的一个研究小组深入研究了这些过程。来自波鸿鲁尔大学(RUB)的研究人员与来自美国的同事一起在《细胞报告》杂志上发表了他们的发现。
停止接触
迄今为止,人们对细菌王国中捕食者和猎物之间的关系知之甚少。但研究人员怀疑,细菌捕食者可以影响微生物组组成的显着变化,从而塑造其栖息地的生态。为了更多地了解细菌捕食者与猎物的关系,ChristineKaimer的团队研究了常见于土壤中的捕食性细菌Myxococcusxanthus。最近的研究表明,M.xanthus在直接的细胞与细胞接触中杀死它的猎物细胞:捕食者接近猎物细胞,一旦接触就停止,然后在几分钟内诱导细胞死亡和分解。研究人员详细分析了这一过程的分子机制。
“我们对M.xanthus进行了特定的基因改造,然后在显微镜下实时监测捕食者和猎物细胞的相互作用,”ChristineKaimer解释说。“因此,我们能够证明两个高度专业化的蛋白质分泌系统在杀戮过程中协同工作。这些蛋白质复合物可能会将蛋白质从捕食者细胞转运到猎物细胞中。”最初,一种所谓的Tad样装置会诱导猎物细胞死亡。然后需要一个类3系统来分解猎物细胞,以便随后吸收营养。
以精确的精度发起杀戮
带有荧光标记蛋白质的图像显示,蛋白质分泌系统在M.xanthus细胞中积累,正好在捕食者和猎物之间的接触部位。似乎M.xanthus感觉到与猎物细胞的接触,并且可以非常精确地启动杀死过程。
“我们还不了解蛋白质分泌系统对猎物接触的确切反应以及它们释放的潜在有毒蛋白质,”ChristineKaimer说。“无论如何,细菌捕食行为是一个引人入胜的研究领域,我们仍然需要了解很多关于细菌如何在自然环境中共存的知识。”