通过多细胞生命周期改善生活
指南者留学
2022-06-30 11:29:20
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<p>指南者留学全国统一咨询热线:<a href="tel:4001831832" style="color:#1677ff; text-decoration:none;">400-183-1832</a>,全国各地区、各分公司联系方式均为此号码。</p><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">该图像显示了分解藻酸盐的自组织,球形细胞簇。荧光的差异表明聚集体内细胞的代谢状态不同,这是海藻酸盐分解过程中发生的分工的标志。 图片来源:J. Schwartzman</span></div>
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<div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcn0qOcsa2oogGgS617h6CeOc"><strong>研究人员揭示了食藻细菌如何解决环境工程挑战。</strong></div>
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<div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcno4kaIGkYwiOUmAY2QLazvf">合作是许多生物体生命的核心部分,从微生物到复杂的多细胞生命。当个人共享资源或以这样一种方式划分任务时,它就会出现,这样每个人在共同行动时都会获得比他们自己更大的利益。例如,鸟类和鱼类蜂拥而至以躲避捕食者,粘液霉菌群成群觅食和繁殖,细菌形成生物膜以抵抗压力。</div>
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<div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnkIiaWIk2k4OuqgvZfU2abh">个人必须住在同一个“社区”才能合作。对于细菌来说,这个邻域可以小到几十微米。但在像海洋这样的环境中,具有相同基因组成的细胞很少会自己在同一社区共同发生。这种必要性给科学家带来了一个难题:在生存取决于合作的环境中,细菌如何建立自己的社区?</div>
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<div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnCWSYmYuCWQSiSYWqIRFx4d">为了研究这个问题,麻省理工学院教授<a href="https://cee.mit.edu/people_individual/otto-cordero/" target="_blank" rel="noopener">Otto X. Cordero</a>及其同事从大自然中汲取灵感:他们围绕一种常见的沿海海水细菌开发了一个模型系统,该细菌需要合作才能吃掉褐藻中的糖。在系统中,单个细胞最初悬浮在离其他细胞太远而无法合作的海水中。为了共享资源和成长,细胞必须找到一种创造邻域的机制。“令人惊讶的是,每个细胞都能够通过形成紧密排列的簇来分裂并创建自己的克隆邻域,”土木与环境工程系副教授Cordero说。</div>
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<div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnOWe6g8quQ8KotE2T7kuhuh">今天发表在<em>《当代生物学》(Current Biology)</em>上的一篇新论文展示了一种以藻类为食的细菌如何解决从单细胞状态开始创造局部细胞密度的工程挑战。</div>
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<div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnwIuYGmOIEuyGkx7VWEtMre">“一个关键的发现是表型异质性在支持这种令人惊讶的克隆合作机制方面的重要性,”新论文的第一作者Cordero说。</div>
<div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnQkMMKYy8cGmEQNNLqDADjb">使用显微镜,转录组学和标记实验的组合来分析细胞代谢状态,研究人员发现细胞在表型上分化为粘性的“壳”群体和可移动的,碳储存的“核心”。研究人员提出,壳细胞创造了维持合作所需的细胞邻域,而核心细胞积累了碳储存,当多细胞结构破裂时,这些碳支持进一步的克隆繁殖。</div>
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<div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnUGaGWWyMweOoiMl3ftBbvg">这项工作解决了理解塑造我们地球的细菌过程的更大挑战中的一个关键部分,例如碳从死亡的有机物中循环回到食物网和大气中。“细菌基本上是单细胞,但它们在自然界中取得的成就往往是通过合作完成的。关于细菌可以一起完成什么,以及这与它们作为个体的能力有何不同,我们还有很多东西需要发现,“Cordero补充道。</div>
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