一些細菌如螺旋菌會形成像星座一樣具有暈環(huán)的閃亮群體形式,。那么這種特殊的群體形式到底有什么功能呢,?
發(fā)表在最新一期的《美國科學院院刊》上的一項新研究回答了新月柄桿菌(Caulobacter crescentus)的這種形式和功能問題。這種細菌的細胞會通過特殊的柄固定在固體物質(zhì)上。
IUB的研究人員發(fā)現(xiàn)這種細菌能夠通過他們的柄來吸收營養(yǎng)。這是迄今為止第一個證實細菌的一個主要形狀特征與特定生理功能相對應的例子。盡管它們很微小并且易于在實驗室進行研究,,但是到目前人們對細菌形狀的生理功能還幾無所知。
新月柄桿菌的柄能充當一種天線來擴大從環(huán)境中吸收有機磷酸的能力,。引入的營養(yǎng)物質(zhì)向著細胞的主題擴散,,在那里,營養(yǎng)物質(zhì)通過代謝過程快速吸收,。研究人員利用熒光顯微鏡來觀察有機磷酸進入新月柄桿菌細胞的位置,。和其他革蘭氏陰性菌一樣,新月柄桿菌也有兩層膜,其間具有外周胞質(zhì),。實驗證實有機磷酸能通過橫跨整個細胞表面(包括柄)進入,。一旦穿過外層膜,有機磷酸就被轉(zhuǎn)化成無機磷酸并從柄向著外周胞質(zhì)擴散,。當磷酸到達細胞體的周質(zhì)時,,磷酸穿過內(nèi)膜并進入細胞質(zhì)。
這種柄能顯著增加細胞與環(huán)境的接觸,,而無需增加細胞體積和表面積,。利用數(shù)學模型,研究人員證實利用這種天線的營養(yǎng)吸收方式遠比其他形態(tài)更有效,。這個模型還推測出細菌通過擴散從它們的緩解中吸收養(yǎng)分,。