icky，粘性细菌生物膜的秘密在于微生物的纤维素

为了构建有弹性的菌落，细菌对细胞中常见的物质进行了惊人的调整。

研究人员在1月19日的“ 科学”杂志上报告说，大肠杆菌和其他细菌产生的纤维素的生化添加使它们能够产生抗破坏的菌落。被称为生物膜的这些微生物菌落可以在医疗设备上或体内形成，导致难以治疗的感染，可抵抗抗生素。弄清楚如何通过改变细菌的纤维素来削弱这些薄膜可以带来新的治疗方法。

纤维素是地球上最丰富的天然聚合物。它使芹菜粘稠，植物的细胞壁僵硬。该物质的基本结构很简单：糖葡萄糖的一堆副本 - 确切的数字可以变化 - 像串在一起的串珠一样串起来。

虽然聚合物最好与植物结合，但一些细菌也会产生纤维素。微生物分泌它并用它来构建支持生物膜生长的细胞周围的支架。研究合着者，斯坦福大学的化学生物学家Lynette Cegelski说，在生物膜中，纤维素就像“将所有砖块固定在一起的砂浆”。

当Cegelski和她的同事使用一种称为核磁共振光谱的技术来分析大肠杆菌样本周围的生物膜时，研究人员得到了一个惊喜。由细菌制成的纤维素不同于由植物制成的纤维素。

细菌纤维素不仅仅是一串葡萄糖单元，而且还含有含氮和磷的附属物。实验表明，大肠杆菌的附属物附加物会影响细菌形成菌落的方式。通常，细菌纤维素旋转成长卷须，与不同种类的粘性蛋白质纤维一起形成篮状结构，其悬浮个体细菌并将它们结合在一起形成弹性网。但是当研究人员对细菌进行基因改造以生产未经修饰的纤维素时，纤维素会形成较短的纤维。这使得生物膜基质变弱。所得薄膜对产生纤维素破坏酶的微生物的耐受性也较低。

其他研究之前研究过细菌纤维素。但没有人意识到它被修改了。这是因为检查生物膜的常用方法包括在该过程的一个步骤中将材料溶解在酸中，这破坏了这种修饰。

这项新研究还确定了一种基因的作用，研究人员知道这种基因在某种程度上与细菌中的纤维素生成有关，但不确定如何。该基因提供了一种酶的说明，该酶在产生葡萄糖链后将附属物连接到葡萄糖链上，在纤维素离开细胞之前改变它。Cegelski说，靶向负责这种修饰的基因或酶最终可能是削弱生物膜的一种方法。

细菌制造纤维素并分泌纤维素以构建生物膜的过程已经非常复杂，受到十几种不同基因共同作用的调节。巴黎Institut巴斯德研究所的微生物遗传学家Jean-Marc Ghigo说，添加一种可以“潜入这种机器”并附着在附属物上的酶使得这个故事变得更加复杂，他没有参与这项研究。“我认为这很酷。”

其他种类的细菌，如沙门氏菌，也产生改性纤维素，Cegelski和她的团队发现。她计划对细菌进行更广泛的调查，以确定它的普遍程度。