细菌有触感

虽然细菌在传统意义上没有感觉器官，但它们仍然是感知环境的主人。巴塞尔大学Biozentrum的一个研究小组现在发现细菌不仅对化学信号有反应，而且还具有触觉。在最近的“ 科学”杂志上，研究人员展示了细菌如何在几秒钟内识别表面并对这种机械刺激作出反应。病原体也使用这种机制来定殖和攻击它们的宿主细胞。

无论是通过粘膜还是肠道内层，我们身体的不同组织和表面都是细菌病原体的入口。前几秒 - 触摸的那一刻 - 通常对成功感染至关重要。一些病原体使用机械刺激作为诱发其毒力并获得损害宿主组织的能力的触发因素。由巴塞尔大学Biozentrum的Urs Jenal教授领导的研究小组最近发现细菌如何感知它们在表面上以及在这几个关键的前几秒内究竟发生了什么。

研究只关注化学信号

近几十年来，研究在探索细菌如何感知和处理化学信号方面取得了巨大进步。“然而，我们几乎不了解细菌如何读出机械刺激，以及它们如何根据这些线索改变行为，”Jenal说。“使用非致病性Caulobacter作为模型，我们小组能够首次证明细菌具有'触觉'。这种机制有助于他们识别表面并诱导细胞自身即时粘合剂的产生。 “

细菌如何识别表面并粘附它们

游泳Caulobacter细菌在其细胞包膜中具有旋转马达，具有长突起，即鞭毛。鞭毛的旋转使细菌能够在液体中移动。令研究人员惊讶的是，转子也被用作机械感应器官。电动机旋转由质子通过离子通道流入电池提供动力。当游泳细胞接触表面时，电动机受到干扰并且质子通量中断。

研究人员认为，这是引发反应的信号：细菌细胞现在促进了第二信使的合成，这反过来刺激粘附素的产生，粘附素在几秒钟内将细菌牢固地锚定在表面上。“这是一个令人印象深刻的例子，说明细菌在遇到表面时会如何迅速和特异地改变它们的行为，”Jenal说。

更好地了解传染病

“尽管Caulobacter是一种无害的环境细菌，但我们的研究结果与传染病的理解密切相关。我们在Caulobacter中发现的也适用于重要的人类病原体，”Jenal说。为了更好地控制和治疗感染，必须更好地了解在表面接触后的最初几秒内发生的过程。