一氧化氮告诉蛔虫避免坏细菌

eLife发表的一项新研究称，由一种有害细菌产生的一氧化氮气体可以让蛔虫远离它。

研究结果揭示了蛔虫秀丽隐杆线虫(秀丽隐杆线虫)需要的一组蛋白质，以避免致病细菌铜绿假单胞菌(PA14) - 一种产生和释放一氧化氮的微生物。特别是，该研究表明，一种名为硫氧还蛋白的蛋白质决定了蠕虫对气体的感官反应的时间过程。

“一氧化氮存在于空气中，由闪电和热量产生并被一些动物释放。在许多生物中，它调节重要的生理事件，如扩张血管或神经元之间的信号传导，”共同第一作者，研究科学家Yingsong Hao解释说。在美国麻省总医院分子生物学系。“但直到现在，还不知道动物是否将环境中的气体检测为感官提示，并产生对它的行为反应。”

秀丽隐杆线虫与其自然栖息地中的各种微生物相互作用，包括感染蠕虫的PA14。Hao与美国哈佛大学脑科学中心有机与进化生物学系的博士后学者杨文兴一起研究了两种生物之间的相互作用，看看是否有气体释放出来。细菌充当了蠕虫避免它的感官提示。“我们的初步结果表明，秀丽隐杆线虫在饲喂几小时后远离PA14的草坪，”郝说。“对于不产生一氧化氮的PA14突变菌株，这种回避率显着降低。”

然后，研究小组将他们的行为分析与钙成像方法结合起来，研究了秀丽隐杆线虫的不同基因突变。他们看到蠕虫使用一对化学感应神经元(ASJ)对气体做出反应。进一步的研究表明，硫氧还蛋白是一种参与减少内部氧化和一氧化氮应激的蛋白质，它调节蠕虫对气体反应的时间动态。

“重要的是要知道有害细菌是如何被不同生物体检测和逃避的。在这种情况下，我们已经展示了蠕虫如何使用细菌产生的一氧化氮作为避免细菌病原体感染的感官提示，”共同资深作者Joshua Kaplan说。 ，哈佛医学院首席研究员和神经生物学教授。“有趣的是，这些蠕虫已经重新调整了一种蛋白质，这种蛋白质最初用于调节内部一氧化氮的活性，可以检测环境病原体。”

共同资深作者，云南大学有机与进化生物学系首席研究员兼教授张云补充说：“由于硫氧还蛋白是由许多动物产生的，我们的发现提供了可检验的假设，研究其他生物如何检测和避免硝酸氧化物，但作为下一步，我们想以确定允许传感器线虫以检测环境中的这种气体“。