<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，球形細胞簇。熒光的差異表明聚集體內(nèi)細胞的代謝狀態(tài)不同，這是海藻酸鹽分解過程中發(fā)生的分工的標志。&nbsp; &nbsp; 圖片來源：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)雜的多細胞生命。當個人共享資源或以這樣一種方式劃分任務(wù)時，它就會出現(xiàn)，這樣每個人在共同行動時都會獲得比他們自己更大的利益。例如，鳥類和魚類蜂擁而至以躲避捕食者，粘液霉菌群成群覓食和繁殖，細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">個人必須住在同一個&ldquo;社區(qū)&rdquo;才能合作。對于細菌來說，這個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胞很少會自己在同一社區(qū)共同發(fā)生。這種必要性給科學(xué)家?guī)砹艘粋€難題：在生存取決于合作的環(huán)境中，細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">為了研究這個問題，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：他們圍繞一種常見的沿海海水細菌開發(fā)了一個模型系統(tǒng)，該細菌需要合作才能吃掉褐藻中的糖。在系統(tǒng)中，單個細胞最初懸浮在離其他細胞太遠而無法合作的海水中。為了共享資源和成長，細胞必須找到一種創(chuàng)造鄰域的機制。&ldquo;令人驚訝的是，每個細胞都能夠通過形成緊密排列的簇來分裂并創(chuàng)建自己的克隆鄰域，&rdquo;土木與環(huán)境工程系副教授Cordero說。</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菌如何解決從單細胞狀態(tài)開始創(chuàng)造局部細胞密度的工程挑戰(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制方面的重要性，&rdquo;新論文的第一作者Cordero說。</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnQkMMKYy8cGmEQNNLqDADjb">使用顯微鏡，轉(zhuǎn)錄組學(xué)和標記實驗的組合來分析細胞代謝狀態(tài)，研究人員發(fā)現(xiàn)細胞在表型上分化為粘性的&ldquo;殼&rdquo;群體和可移動的，碳儲存的&ldquo;核心&rdquo;。研究人員提出，殼細胞創(chuàng)造了維持合作所需的細胞鄰域，而核心細胞積累了碳儲存，當多細胞結(jié)構(gòu)破裂時，這些碳支持進一步的克隆繁殖。</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnQkMMKYy8cGmEQNNLqDADjb">&nbsp;</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnUGaGWWyMweOoiMl3ftBbvg">這項工作解決了理解塑造我們地球的細菌過程的更大挑戰(zhàn)中的一個關(guān)鍵部分，例如碳從死亡的有機物中循環(huán)回到食物網(wǎng)和大氣中。&ldquo;細菌基本上是單細胞，但它們在自然界中取得的成就往往是通過合作完成的。關(guān)于細菌可以一起完成什么，以及這與它們作為個體的能力有何不同，我們還有很多東西需要發(fā)現(xiàn)，&ldquo;Cordero補充道。</div> </div>