<div data-page-id="doxcnhKkn6LouASycT0xIQiFq7w" data-docx-has-block-data="false"> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcn64iI04smcQa4ITfc7h9vqc"><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1657596238137/1657596238137.jpg" width="807" height="733" /></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcn64iI04smcQa4ITfc7h9vqc" style="text-align: center;"><span class="h6">該圖像顯示了分解藻酸鹽的自組織，球形細(xì)胞簇。熒光的差異表明聚集體內(nèi)細(xì)胞的代謝狀態(tài)不同，這是海藻酸鹽分解過(guò)程中發(fā)生的分工的標(biāo)志。&nbsp; &nbsp; 圖片來(lái)源：J. Schwartzman</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcn64iI04smcQa4ITfc7h9vqc">&nbsp;</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcn0qOcsa2oogGgS617h6CeOc"><strong>研究人員揭示了食藻細(xì)菌如何解決環(huán)境工程挑戰(zhàn)。</strong></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcn0qOcsa2oogGgS617h6CeOc">&nbsp;</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcno4kaIGkYwiOUmAY2QLazvf">合作是許多生物體生命的核心部分，從微生物到復(fù)雜的多細(xì)胞生命。當(dāng)個(gè)人共享資源或以這樣一種方式劃分任務(wù)時(shí)，它就會(huì)出現(xiàn)，這樣每個(gè)人在共同行動(dòng)時(shí)都會(huì)獲得比他們自己更大的利益。例如，鳥(niǎo)類和魚(yú)類蜂擁而至以躲避捕食者，粘液霉菌群成群覓食和繁殖，細(xì)菌形成生物膜以抵抗壓力。</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcno4kaIGkYwiOUmAY2QLazvf">&nbsp;</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnkIiaWIk2k4OuqgvZfU2abh">個(gè)人必須住在同一個(gè)&ldquo;社區(qū)&rdquo;才能合作。對(duì)于細(xì)菌來(lái)說(shuō)，這個(gè)鄰域可以小到幾十微米。但在像海洋這樣的環(huán)境中，具有相同基因組成的細(xì)胞很少會(huì)自己在同一社區(qū)共同發(fā)生。這種必要性給科學(xué)家?guī)?lái)了一個(gè)難題：在生存取決于合作的環(huán)境中，細(xì)菌如何建立自己的社區(qū)？</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnkIiaWIk2k4OuqgvZfU2abh">&nbsp;</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnCWSYmYuCWQSiSYWqIRFx4d">為了研究這個(gè)問(wèn)題，麻省理工學(xué)院教授<a href="https://cee.mit.edu/people_individual/otto-cordero/" target="_blank" rel="noopener">Otto X. Cordero</a>及其同事從大自然中汲取靈感：他們圍繞一種常見(jiàn)的沿海海水細(xì)菌開(kāi)發(fā)了一個(gè)模型系統(tǒng)，該細(xì)菌需要合作才能吃掉褐藻中的糖。在系統(tǒng)中，單個(gè)細(xì)胞最初懸浮在離其他細(xì)胞太遠(yuǎn)而無(wú)法合作的海水中。為了共享資源和成長(zhǎng)，細(xì)胞必須找到一種創(chuàng)造鄰域的機(jī)制。&ldquo;令人驚訝的是，每個(gè)細(xì)胞都能夠通過(guò)形成緊密排列的簇來(lái)分裂并創(chuàng)建自己的克隆鄰域，&rdquo;土木與環(huán)境工程系副教授Cordero說(shuō)。</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnCWSYmYuCWQSiSYWqIRFx4d">&nbsp;</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnOWe6g8quQ8KotE2T7kuhuh">今天發(fā)表在<em>《當(dāng)代生物學(xué)》（Current Biology）</em>上的一篇新論文展示了一種以藻類為食的細(xì)菌如何解決從單細(xì)胞狀態(tài)開(kāi)始創(chuàng)造局部細(xì)胞密度的工程挑戰(zhàn)。</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnOWe6g8quQ8KotE2T7kuhuh">&nbsp;</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnwIuYGmOIEuyGkx7VWEtMre">&ldquo;一個(gè)關(guān)鍵的發(fā)現(xiàn)是表型異質(zhì)性在支持這種令人驚訝的克隆合作機(jī)制方面的重要性，&rdquo;新論文的第一作者Cordero說(shuō)。</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnQkMMKYy8cGmEQNNLqDADjb">使用顯微鏡，轉(zhuǎn)錄組學(xué)和標(biāo)記實(shí)驗(yàn)的組合來(lái)分析細(xì)胞代謝狀態(tài)，研究人員發(fā)現(xiàn)細(xì)胞在表型上分化為粘性的&ldquo;殼&rdquo;群體和可移動(dòng)的，碳儲(chǔ)存的&ldquo;核心&rdquo;。研究人員提出，殼細(xì)胞創(chuàng)造了維持合作所需的細(xì)胞鄰域，而核心細(xì)胞積累了碳儲(chǔ)存，當(dāng)多細(xì)胞結(jié)構(gòu)破裂時(shí)，這些碳支持進(jìn)一步的克隆繁殖。</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnQkMMKYy8cGmEQNNLqDADjb">&nbsp;</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnUGaGWWyMweOoiMl3ftBbvg">這項(xiàng)工作解決了理解塑造我們地球的細(xì)菌過(guò)程的更大挑戰(zhàn)中的一個(gè)關(guān)鍵部分，例如碳從死亡的有機(jī)物中循環(huán)回到食物網(wǎng)和大氣中。&ldquo;細(xì)菌基本上是單細(xì)胞，但它們?cè)谧匀唤缰腥〉玫某删屯峭ㄟ^(guò)合作完成的。關(guān)于細(xì)菌可以一起完成什么，以及這與它們作為個(gè)體的能力有何不同，我們還有很多東西需要發(fā)現(xiàn)，&ldquo;Cordero補(bǔ)充道。</div> </div>