两个相互竞争的信号分子控制着细菌的生活方式。图片来源：UNIVERSITY OF BASEL, BIOZENTRUM
细菌被认为是真正的生存专家。它们能快速适应不断变化的环境条件，这主要是基于两种相互竞争的信号分子。瑞士巴塞尔大学研究人员表示，作为新陈代谢控制的“竞争”分子决定了细菌的生活方式。
无论它们是病原体、深海微生物还是生活在土壤中的生物体，为了生存必须能迅速适应其环境的各种变化，包括营养物质的枯竭。
巴塞尔大学生物中心教授Urs Jenal和Tilman Schirmer 领导的明升体育app家们现在发现，细菌使用两种明升手机信号分子改变生活方式以适应当前的生活条件。研究人员在11月10日的《自然—微生物学》上发表了该研究结果。这两种分子体现了两种控制细菌生长和新陈代谢的相反力量。
研究人员以月牙形的新月柄杆菌作为模型生物，研究了细胞中两个信号分子ppGpp和c-di-GMP的拮抗特性。这种细菌可以扮演两种不同的角色：无法分裂的自由游动和附着在表面的繁殖状态。
生活方式和环境条件都影响两种信号分子的浓度。信号分子ppGpp和c-di-GMP争夺跟总开关的结合。“在携带高水平ppGpp的细菌中，这种蛋白质被打开，细菌就很活跃。”Jenal说，“在这种状态下，葡萄糖的消耗处于高潮。同时，产生的有害氧自由基被有效地中和。”这保证了代谢反应适合运动游泳细胞的高能量需求，避免了细胞损伤。
在良好的生活条件下，有充足的营养，c-di-GMP水平会不断上升，迫使细菌发展成无柄形态。“在这种情况下，c-di-GMP将ppGpp置换出来，改变其结构并关闭。”Jenal说，“这改变了代谢反应，允许细菌定居、生长和繁殖。”
通过分子主开关，明升体育app家发现了两个调控网络之间的联系，这两个网络一直被认为是独立运作的。研究人员表示，虽然新月柄杆菌是一种无害的环境细菌，但新发现的机制也可能在病原菌中发挥重要作用。
相关论文信息：http://dx.doi.org/10.1038/s41564-020-00809-4
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