近几年，肠道细菌逐渐显露出各种“本领”，不仅帮助我们消化食物，还有很多重要的作用，例如调节人体的免疫系统。然而，根据发表在《细胞》上的一项最新研究，肠道细菌的交流能力高得出人意料：它们竟然可以实现跨越物种交流，对宿主的基因表达进行控制。美国凯斯西储大学(Case Western Reserve University)医学院、克利夫兰医学中心和哈佛医学院的科学家们组成的一支研究团队发现，肠道细菌分泌的一种分子会附着在宿主的多种蛋白质上，从而改变宿主调节自身基因表达

转化为休眠孢子的细菌可以在极端环境中存活数百万年，以食物中毒和生物武器炭疽的形式威胁人类生命。但是，了解细菌如何适应恶劣环境在很大程度上仍然是一个谜 - 直到现在。在一项新的研究中，USC Viterbi工程学院的教授Priya Vashishta，Rajiv K. Kalia和Aiichiro Nakano使用基于计算机的模型来识别细菌孢子用来逃避极端温度，化学物质和辐射攻击的机制或“策略”。利用复杂的数学技术在分子水平上检测孢子，该团队还确定了杀灭有害细菌的最佳条件。

伊利诺伊大学的生物化学家从细菌膜中分离出一种蛋白质超复合物，它像电池一样在细菌膜上产生电压。电压用于制造ATP，这是生命的关键能源货币。“自然”杂志报道的这项新发现将为未来获取大型膜蛋白超复合物原子结构的努力提供信息。“凭借数十亿年的进化经验，细菌擅长在不断变化的环境中生存，”伊利诺伊大学生物化学名誉教授Robert Gennis说，他与生物化学教授Emad Tajkhorshid一起领导了这项新研究。“大多数人都有能力修改，替换或组合

你可能会从热门电影“海底总动员”的戏剧性外观中认出琵琶鱼，因为它几乎是小丑鱼马林鱼和蓝塘鱼Dory的消亡。它的大部分时间都生活在距海洋表面1000多米的完全黑暗中。雌性琵琶鱼在它们的额头上运动着一个发光的诱饵，基本上是一个灯泡，它的末端有生物发光细菌。发光诱饵吸引鱼类的猎物和潜在配偶。尽管它最近声名鹊起，但人们对琵琶鱼及其与这些明亮细菌的共生关系知之甚少，因为鱼很难获得和研究。科学家们第一次测序并分析了生活在琵琶鱼鳞茎中的细菌的基因组。这些细菌来自墨西哥湾收集的鱼类标本。

当本周的“科学”杂志出版时，新墨西哥州，蒙大拿州甚至荷兰都会出现集体欢呼，这要归功于在这些关联时期越来越多的协作努力。是的，这项研究非常精彩，如果我们幸运的话，它将在生物学，医学，生物技术和农业领域实现创新。它可以拯救生命，它发生了，因为这位科学家与那个人交谈，知道另一个人，而聪明的头脑克服了地理距离，促进了人类的理解。“与世界各地的研究人员合作非常令人兴奋，帮助他们应用我们开发的软件和算法来观察分子机器的内部运作，”洛斯阿拉莫斯高级科学家兼实验室

通过拍摄一系列近原子分辨率的快照，康奈尔大学和哈佛医学院的科学家们一步一步地观察了细菌如何抵御外来入侵者，如噬菌体，一种感染细菌的病毒。他们观察到的过程使用CRISPR(聚集的规则间隔的短回文重复序列)位点，其中可以剪切细胞的DNA以插入额外的DNA。生物学家使用CRISPR进行基因工程实验，但细胞可能已经将这种机制演变为防御系统的一部分。细胞使用这些位置来存储入侵者的分子记忆，以便在下次遭遇时可以选择性地根除它们。“除了我们的系统在蛋白质识别水平上起作用外，虫子的免疫系统与我们的效

与伯明翰大学合作开展的一项研究使用了一种创新方法来识别居住在人体肠道中的细菌中发现的数千种抗生素抗性基因。在人的肠道是家庭对微生物万亿，主要是细菌。其中大多数对抗生素敏感，但人体肠道中的大量细菌具有使其对抗生素具有抗性的机制。然而，我们仍缺乏对肠道细菌中抗生素耐药性的基因的机制理解。由法国国家农业研究所(INRA)领导的一个研究小组与伯明翰大学的Willem van Schaik教授合作，开发了一种通过比较三维方法鉴定肠道细菌耐药基因的新方法。已知抗生素抗性酶对肠道细菌产生的蛋白质的结

内布拉斯加大学林肯分校的研究人员发现了一种革命性的证据，证明在复杂生物中起作用的进化现象也在其单细胞生物中发挥作用。物种通常通过连续世代遗传的DNA突变进化。几十年前，研究人员开始发现多细胞物种也可以通过表观遗传学进化：来自细胞蛋白遗传的性状，控制生物体DNA的获取，而不是遗传变化。因为这些蛋白质可以响应生物体环境的变化，表观遗传学依赖于自然与培育之间的细微差别。它的证据只出现在真核生物中，即包含动物，植物和其他几个王国的多细胞生命领域。但是，来自内布拉斯加州的Sophie Payne

昆虫的肠道似乎是一个不适宜居住的地方，但不同的微生物仍然在那里建立家园。然而，在肠道中，为了在居民的细菌和真菌中生存所需的营养物质而斗争 - 更不用说昆虫了。因此，清除铁等必需矿物质的任何优势都会提升。数百万年前，一个酵母细胞得到了这样的推动。酵母从细菌中吸取了一系列基因。这些基因使酵母能够制造捕获细胞铁的分子。凭借这一新发现的优势，这种单细胞最终分化成少数几种酵母物种，其中许多现在称为昆虫的家。这些基因作为一个包裹到达，七个基因排列在一起作为一个单元。细菌中很常见，但在真菌中很少见，

两栖动物是致命的皮肤病流行病的受害者。在第一项全球范围的研究中，包括史密森热带研究所(STRI)在内的31所大学和研究中心的研究人员收集了来自12个国家的2300多只健康青蛙和蝾螈的皮肤细菌，描述了各种宿主动物的微生物。提高对青蛙皮肤细菌分布的认识，这对于维持两栖健康至关重要。根据205种不同种类两栖动物的样本，研究小组得出结论，动物的环境，尤其是温度，在细菌生长在皮肤上起着重要作用。发表在“ 自然生态学与进化论”上的最引人注目的结果是两栖皮肤微生物在冬季寒冷和

肠道中的细菌不仅可以帮助消化宿主胃中的食物，还可以告诉哺乳动物宿主的基因该做什么。今天发表在Cell上的一项研究描述了一种“种间交流”形式，其中细菌分泌一种特定的分子 - 一氧化氮 - 这使得它们能够与宿主的DNA进行交流并控制它们，并暗示两者之间的对话可能广泛影响人类健康。凯斯西储大学医学院，大学医院克利夫兰医学中心和哈佛医学院的研究人员追踪了微小蠕虫(秀丽隐杆线虫，一种常见的哺乳动物实验室模型)内肠道细菌分泌的一氧化氮。肠道细菌分泌的一氧化氮附着在成千上万的

两栖动物是致命的皮肤病流行病的受害者。在第一项全球范围的研究中，包括史密森热带研究所(STRI)在内的31所大学和研究中心的研究人员收集了来自12个国家的2300多只健康青蛙和蝾螈的皮肤细菌，描述了各种宿主动物的微生物。提高对青蛙皮肤细菌分布的认识，这对于维持两栖健康至关重要。根据205种不同种类两栖动物的样本，研究小组得出结论，动物的环境，尤其是温度，在细菌生长在皮肤上起着重要作用。发表在“ 自然生态学与进化论”上的最引人注目的结果是两栖皮肤微生物在冬季寒冷和

肠道中的细菌不仅可以帮助消化宿主胃中的食物，还可以告诉哺乳动物宿主的基因该做什么。今天发表在Cell上的一项研究描述了一种“种间交流”，其中细菌分泌一种特定的分子 - 一氧化氮 - 使它们能够与宿主的DNA进行交流并控制它们，并暗示两者之间的对话可能广泛影响人类健康。凯斯西储大学医学院，大学医院克利夫兰医学中心和哈佛医学院的研究人员追踪了微小蠕虫(秀丽隐杆线虫，一种常见的哺乳动物实验室模型)内肠道细菌分泌的一氧化氮。肠道细菌分泌的一氧化氮附着在成千上万的宿主蛋白

麦克马斯特大学的物理学家首次发现了一种可能致命的细菌用于抵御抗生素的简单机制，这一发现为细菌如何在前所未有的细节水平上适应和表现提供了新的见解。今天在“ 自然通讯生物学 ”杂志上发表的研究结果可能会对抗全球抗生素耐药性的斗争产生影响，从而能够设计出更好，更有效的抗感染药物。“有很多很多细菌，有很多抗生素，但通过提出适用于其中许多抗生素的基本模型，我们可以更好地了解如何更好地解决和预测抗药性，”MaikelRheinstädter

伦敦帝国理工学院科学家的新研究揭示了所谓的细菌持久细胞如何操纵我们的免疫细胞。这项工作有可能为寻找从体内清除这些细菌细胞和阻止细菌感染复发的方法开辟新的途径。发表在“ 科学 ”杂志上的最新研究结果可能有助于解释为什么有些人患有反复发作的疾病，尽管服用了抗生素。在由医学研究委员会，Lister研究所和EMBO资助的研究中，科学家们与德国Helmholtz基于RNA的感染研究所的Vogel实验室合作，研究了称为持久性的沙门氏菌细菌细胞。当细菌，如沙门氏菌侵入体内，许

预计未来几年干旱的破坏性影响将在严重程度和频率上增加。为了保护世界的食物供应，科学家转向基因工程。现在，一个研究小组已经发现微生物组的变化 - 细菌和其他微生物的生态系统如何附着在植物的根部和周围的土壤中 - 可以改善植物的耐旱性。干旱胁迫是农业的主要障碍。与某些植物根部相关的细菌可以减轻干旱对植物生长的影响。了解微生物组变化的原因和时间可能会导致战略充分利用这种自然干旱保护并提高全球植物生产力。 加州大学伯克利分校，加州大学戴维斯分校，美国农业部农业研究局，太平洋西北国家实验室，劳伦

普林斯顿分子生物学家Bonnie Bassler和研究生Justin Silpe已经发现了一种病毒，VP882可以听取细菌对话 - 然后，就像间谍小说中的某种东西一样，他们找到了一种方法来利用它进行攻击细菌性疾病，如大肠杆菌和霍乱。“分子生物学的Squibb教授Bassler说：”病毒检测细菌用于通讯的分子是一种全新的想法。“贾斯汀发现了这个第一个自然发生的病例，然后他重新设计了这种病毒，以便他可以提供他选择的任何感官输入，而不是通信分子，然后病毒就

协调在癌症研究中更常用的全谱分析，休斯顿卫理公会的科学家们从基因组和转录中检查了酿酒链球菌的肉食菌株。一旦科学家积累了异常庞大的数据集，他们就会用人工智能工具对其进行筛选，并发现了一种新的毒力机制。除了解释普通链球菌感染如何变成破坏性的肉食性疾病之外，该机制还可以指导开发疫苗和疗法的努力。“通过了解基因组，转录组和毒力之间的关系和相互作用，我们有更大的机会成功地为受感染的患者创建新的疫苗和疗法，并找到其他方法来预防或至少减少多少他们对人类造成的伤害，“休斯顿卫理

俄勒冈州立大学的科学家已经阐明了土壤中细菌的进化历史，这种细菌对放牧动物非常危险，它被锁在钥匙上，以防止其蔓延。在此过程中，Rathayibacter toxicus失去了大约三分之一的基因。然而，尽管它的基因组减少和遗传多样性低，它仍然存在。在一项新研究中，研究人员提出了一个强调细菌对病毒感染反应重要性的过程。该过程的中心是聚集的规则间隔短回文重复(CRISPR)基因座。美国政府宣布R. toxicus是毒素的生物选择剂，标本在高度安全的联邦设施处理。俄勒冈州没有细菌种类的证据，但是由于将蠕虫

当异物攻击时，构成我们免疫系统的分子民兵就会开战。在混乱的战斗中，这个骑兵必须小心不要对自己的士兵开火;从人类到细菌的各种生物体已经发展出特殊的机制来避免这种混淆。洛克菲勒科学家的一项新研究描述了一种策略，即细菌区分自己的部队和恶意入侵者，如病毒。这项发表在Molecular Cell上的研究表明，蛋白质Cas10通常是无害的，但在面对外来遗传物质时会变成酶刺客。独特的防线细菌保护自身的一种方法是通过使用CRISPR，或聚集有规律的间隙短回文重复序列和相关的Cas蛋白。这些系统不仅可以抵御病原体