群體(ti) 感應:我們(men) 能從(cong) 竊聽細菌中學到什麽(me)
太陽已經在地平線上消失了很久，但海洋內(nei) 部發出了深深的光芒。波光粼粼的湖水呈現出令人不安的鐵藍色。在過去的幾個(ge) 世紀裏，對於(yu) 許多水手來說，這種罕見的事件證明了海洋深處隱藏著我們(men) 尚未探索和了解的奇妙生物。他們(men) 也不是完全不正確。
這種現象被稱為(wei) 乳白色的海洋，是由於(yu) 費氏弧菌的生物發光。1970年，哈佛大學的科學家肯尼斯·h·尼爾森(Kenneth H. Nealson)和約翰·w·黑斯廷斯(John W. Hastings)在對這些充滿活力的費氏弧菌進行測試時，發現了一些相當奇怪的現象。一個(ge) 單獨的細菌，在稀釋的懸浮液中，不會(hui) 發出任何光。然而，當允許它們(men) 生長到一定的細胞數量時，它們(men) 會(hui) 全部亮起來，就好像有人打開了一串聖誕彩燈的開關(guan) 。
就好像簡單的細菌能夠相互協調，並以完美的同步行動!這怎麽(me) 可能呢?歡迎來到群體(ti) 感應世界。從(cong) 本質上講，群體(ti) 感應是細菌相互交流並根據種群密度調節基因表達的係統。
要理解為(wei) 什麽(me) 細菌會(hui) 使用群體(ti) 感應，想象一下:單個(ge) 細菌入侵宿主的幾率並不大，因為(wei) 免疫係統可以很容易地阻止小規模的攻擊。所以，對細菌來說，靜靜地等待是最好的，直到它知道有足夠多的細菌伴隨它。然後，它們(men) 可以一次感染宿主細胞。卑鄙,但有效。他們(men) 是怎麽(me) 做到的?
和人類一樣，細菌也有自己的語言。它們(men) 使用被稱為(wei) 自動誘導器的化學信號進行交流。自動誘導劑由細菌分泌，一旦自動誘導劑的濃度足夠高，它們(men) 可以激活某些基因的轉錄，比如發光。事實上，根據斯蒂芬·紹德(Stephan Schauder)和邦妮·l·巴斯勒(Bonnie L. Bassler)的研究，每種細菌使用的自動誘導器略有不同，這樣信息就不會(hui) 混淆。然而，他們(men) 還發現，每一個(ge) 細菌都能產(chan) 生一種常見的五碳分子。巴斯勒博士稱它為(wei) “細菌世界語”，因為(wei) 它被用來在不同種類的細菌之間交流!
細菌世界語和常見的細菌傳(chuan) 感器可能是對抗病毒的未來，特別是隨著細菌開始發展抗生素免疫。正如安德魯·波拉克在《紐約時報》的一篇文章中所寫(xie) 的那樣，“細菌說話時，製藥商偷聽”，研究人員正在努力設計能堵塞細菌傳(chuan) 感器的分子。就像戴上降噪耳機一樣，這些分子會(hui) 減弱信號分子的影響，限製了致命細菌交流的能力。
群體(ti) 感應是一個(ge) 迷人的框架，可以幫助解釋發光的海洋和討厭的感冒，以及在對抗感染和抗生素免疫方麵有希望的意義(yi) 。細菌在交談。我們(men) 要做的就是傾(qing) 聽。
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