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  • 《细胞》:科学家揭示细菌通讯路径奥秘

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2020-01-27
    作者:梅金资料来源:科学网发布时间:2008年

    《细胞》:科学家揭示细菌传播途径的秘密

    这项研究提高了将细菌改造成检测化学污染的传感器的可能性

    美国科学家最近揭示了细菌如何确保对来自外部世界的数百个信号做出正确反应,并成功地“重新连接”控制这些反应的细胞传播途径。这项研究提高了细菌作为检测化学污染的传感器的可能性。相关论文发表在《细胞》年6月13日的《细胞》杂志上。

    在大多数情况下,通信路径包括两种蛋白质。第一种蛋白质,称为组氨酸激酶,接收外部信号,然后激活第二种蛋白质,称为反应调节剂。

    至关重要的是,每个组氨酸激酶只激活适当的反应调节剂。不同的组氨酸激酶和反应调节蛋白在结构上通常非常相似,所以科学家们一直试图找出细胞如何避免路径间的串扰。

    在最新的研究中,麻省理工学院的迈克尔劳伯和他的同事分析了大约200种细菌的基因组,这些细菌有数百种不同的途径对不同的外部刺激做出反应。营养、抗生素、温度和光能引发各种反应,包括特定基因的转录。

    基于以前的研究,研究者得出结论,相互作用的特异性由组氨酸激酶上的氨基酸和反应调节剂上相应的氨基酸决定。

    为了证实这一理论,研究人员搜索了近1300对蛋白质对(组氨酸激酶及其靶反应调节剂),寻找氨基酸共同进化的模式。当蛋白质对中的一种蛋白质发生变化时,另一种蛋白质中相应的氨基酸也会发生变化,这被称为共同进化。它的功能是维持蛋白质对之间的相互作用。

    研究人员最终确定了一组共同进化的氨基酸。通过突变目标氨基酸,研究人员成功地“重新连接”了五条途径,从而证实这些氨基酸决定了信号的特异性。

    Laub说,这种操作可以让科学家在检测甲苯等污染物时,通过显示发光等新行为,将细菌转化为有用的生物传感器。(科学网梅金/编译)

    (《细胞》(细胞),第133卷,1043-1054,杰弗里斯克克尔,迈克尔劳布)

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