操纵代谢:寄生古微生物由内而外改造宿主

bjylkjyxgs4个月前新闻资讯93
摘要:

荷兰国家海洋研究所(NIOZ)的微生物学家发现,某些寄生微生物,特别是一类被称为 DPANN 古菌的微生物,不仅以宿主为食,而且还会改变宿主的新陈代谢和生物学特性。他们的研究发现,这些古细菌会选择性地消耗宿主的某些脂质,从而可能导致宿主改变其新陈代谢过程。

由丁苏、约书亚-哈姆、妮可-贝尔、雅普-达姆斯特和安雅-斯潘组成的研究小组在最近的《自然-通讯》上发表了这些研究成果。

古细菌是一类独特的单细胞生物,与细菌一样,细胞内没有带有DNA 的细胞核或其他细胞器。这项研究的重点是 DPANN 古细菌,其特点是细胞微小,遗传物质有限。这些古菌依赖其他微生物生存,附着在它们身上并提取脂质来构建自己的细胞膜。

Parasitic-Archaea-Attached-to-Host.jpg

电子显微镜下显示寄生的 Ca.Nha.antarcticus:小圆形,附着在宿主 Hrr.图片来源:Joshua N Hamm

以前人们认为这些寄生古细菌会不加区分地消耗宿主的任何脂质来制造自己的膜,与此相反,Ding 和 Hamm 的最新研究结果表明,这些寄生古细菌的行为更具选择性。具体地说,寄生古细菌南极纳米古细菌(Candidatus Nanohaloarchaeum antarcticus)只选择性地吸收宿主Halorubrum lacusprofundi 的某些脂质。哈姆总结道:"换句话说:换句话说:Ca.N. antarcticus很挑食。"

古菌、细菌和高等生物

古细菌是一种单细胞生物,长期以来一直被认为是细菌的一个特殊类群。与细菌相似,它们的细胞内没有含有 DNA 的细胞核或其他细胞器。然而,从 20 世纪 70 年代起,微生物学家不再认为古细菌是细菌,而是将它们归类为所有生命形式中的一个独立领域。因此,现在我们有古细菌、细菌和真核生物,后者包括所有动物和植物,它们的细胞中都有带有遗传物质的细胞核。

通过分析有寄生虫和没有寄生虫的宿主的脂质,丁和哈姆能够证明宿主通过改变它们的膜来适应寄生虫的存在。这包括改变所使用的脂质的类型和数量,以及改变脂质的行为,从而提高新陈代谢和膜的弹性,使寄生虫更难穿透。他解释说:"如果宿主的膜发生变化,就会影响宿主对环境变化(如温度或酸度)的反应。

Parasitic-Archaea-Attached-to-Host-1.jpg

另一个寄生于寄主 Hrr.Nha. antarcticus 寄生在宿主 Hrr.图片来源:Joshua N Hamm

这项研究的另一个突破性进展是由苏鼎在国家创新研究院(NIOZ)开发了一种新的分析技术。在此之前,脂质分析需要事先了解目标脂质基团。新技术可以同时检测所有脂质,包括未知类型的脂质,从而有助于发现脂质成分的变化。如果使用传统方法可能无法看到脂质的变化,但新方法使其变得简单明了。

这些发现为微生物的相互作用和生态学提供了深刻的见解。哈姆说:"它不仅首次揭示了不同古细菌之间的相互作用,还对微生物生态学的基本原理提出了全新的见解。他强调了未来研究的重要性,以确定在不断变化的环境条件下,这些相互作用会如何影响微生物群落的稳定性。"

编译来源:ScitechDaily

相关文章

NASA 如何追踪几十年来最强烈的太阳风暴

NASA 如何追踪几十年来最强烈的太阳风暴

摘要:2024 年 5 月发生了几十年来最重大的太阳风暴之一,太阳耀斑和日冕物质抛射造成了历史性的极光现象,并考验了科学界对太阳气象认识的极限。事实证明,2024 年 5 月对我们的太阳来说是一个特别...

NASA寻求回收月面垃圾的方法 为载人登月做准备

NASA寻求回收月面垃圾的方法 为载人登月做准备

摘要:7月19日消息,阿尔忒弥斯2号载人登月飞船计划明年发射,美国国家航空航天局(NASA)为此寻找长期探索月球期间管理废物的可持续解决方案。在NASA的世纪挑战计划(Centennial Chall...

人类首次月背采样返回 嫦娥六号首选发射窗口瞄准今日17时27分

人类首次月背采样返回 嫦娥六号首选发射窗口瞄准今日17时27分

摘要:今天国家航天局发布最新消息,长征五号遥八运载火箭开始加注液氧低温推进剂,探月工程四期嫦娥六号任务计划5月3日17时至18时实施发射任务,首选发射窗口瞄准17时27分。发射窗口是指适合火箭发射的时...

康奈尔大学的研究将母亲的关爱与人类寿命的延长联系起来

康奈尔大学的研究将母亲的关爱与人类寿命的延长联系起来

摘要:康奈尔大学的一项研究探讨了母性关怀在人类和其他哺乳动物长寿进化过程中的作用。马修-齐普尔(Matthew Zipple)的研究表明,后代长期依赖母性照顾的物种往往寿命较长,繁殖频率较低。这种模式...

NASA的PACE卫星传回的数据正重新定义我们对地球气候和海洋的看法

NASA的PACE卫星传回的数据正重新定义我们对地球气候和海洋的看法

摘要:美国国家航空航天局(NASA)目前正在公开发布其最新地球观测卫星PACE提供的科学质量数据,这些数据首次对海洋健康、空气质量和气候变化的影响进行了测量,增强了科学认识并支持全球环境监测。 美国...

检测发现旅行者1号探测器出现3%的内存损坏 NASA正在想办法修复

检测发现旅行者1号探测器出现3%的内存损坏 NASA正在想办法修复

摘要:过去几个月旅行者 1 号探测器一直处于半失联状态,该探测器向地球传回的数据是没有意义的,正常情况下应该传回各种科学数据以及探测器自身的运行数据。由于传回的数据是没有意义的因此 NASA 也不清楚...