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 自然界中，細(xì)菌并不獨(dú)居，而是和其它細(xì)菌形成群體生活。它們通過(guò)化學(xué)過(guò)程相互溝通，不僅能感應(yīng)到其它細(xì)菌群體的存在，甚至彼此能建立合作網(wǎng)絡(luò)。慕尼黑大學(xué)的研究人員對(duì)一種以前未知的細(xì)菌通信方式首次做出了解釋，研究結(jié)果對(duì)醫(yī)藥研究有積極的推動(dòng)。

慕尼黑大學(xué)的微生物學(xué)家黑爾曼（Ralf Heermann）博士和法蘭克福歌德大學(xué)波德（Helge Bode）教授合作，發(fā)現(xiàn)了一種以前未知的細(xì)菌通訊“語(yǔ)言”。

不同的細(xì)菌有不同的溝通方式。到目前為止得到較深入研究的細(xì)菌通信系統(tǒng)是使用N-?；呓z氨酸內(nèi)酯（N-acylhomoserine lactones）類(lèi)信號(hào)分子。這些信號(hào)分子由魯西族合酶（LuxI-family synthases）組中的酶產(chǎn)生。發(fā)送信息的細(xì)菌細(xì)胞分泌出信號(hào)，相鄰細(xì)胞通過(guò)LuxR蛋白型受體識(shí)別濃度，信號(hào)感知功能使接收細(xì)胞改變基因表達(dá)模式，這導(dǎo)致細(xì)胞的功能特性或行為發(fā)生改變。但是，很多細(xì)菌具有LuxR蛋白受體但缺乏魯西蛋白受體，因此，不能產(chǎn)生信號(hào)分子。這些受體被稱為L(zhǎng)uxR蛋白獨(dú)體。

■新類(lèi)信號(hào)分子

黑爾曼和波德現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種能夠結(jié)合LuxR蛋白獨(dú)體的配體。他們選擇發(fā)光桿菌（Photorhabdus luminescens）作為研究模型系統(tǒng)，這是一種對(duì)昆蟲(chóng)致命的致病細(xì)菌。

波德說(shuō)，“我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種新的細(xì)菌信號(hào)分子，由一種前所未知的生化途徑產(chǎn)生?！笔聦?shí)證明，這種細(xì)菌的LuxR蛋白獨(dú)體響應(yīng)稱為α-吡喃酮的化合物，特別是對(duì)照片吡喃酮（photopyrones）作出響應(yīng)。此外，研究人員已經(jīng)識(shí)別出合成照片吡喃酮的催化物吡喃酮合酶（PpyS）。吡喃酮信令系統(tǒng)使細(xì)菌相互感應(yīng)，從而產(chǎn)生導(dǎo)致細(xì)胞聚集的表面因子。黑爾曼和波德認(rèn)為集體行為使得細(xì)菌細(xì)胞得以對(duì)抗昆蟲(chóng)的先天免疫系統(tǒng)，并允許它們生產(chǎn)各種毒素殺死昆蟲(chóng)。黑爾曼說(shuō)，“發(fā)光桿菌是一個(gè)非常有用的有機(jī)物模型，因?yàn)樗c許多人類(lèi)病原體有關(guān)，包括腸出血性大腸桿菌（EHEC）和鼠疫菌?！?/p>

■推動(dòng)醫(yī)藥研究

新的研究結(jié)果引起醫(yī)學(xué)界的極大興趣，因?yàn)榧?xì)菌病原體的通信系統(tǒng)對(duì)開(kāi)發(fā)抗菌藥物提供了方向。干擾細(xì)菌“聊天”的藥劑可以抑制毒素的產(chǎn)生或防止生物膜的形成，這些藥物只防止病原性狀的表達(dá)，而不是像抗生素一樣殺死細(xì)菌，抗藥物性的危險(xiǎn)將被極大地削弱。

黑爾曼說(shuō)：“我們的研究結(jié)果表明，細(xì)菌之間的溝通比以前想像的要復(fù)雜得多?！毖芯拷Y(jié)果發(fā)表在最新一期《自然化學(xué)生物學(xué)（Nature Chemical Biology）》雜志上。

（信息來(lái)源：生物360）