<div data-page-id="doxcnhKkn6LouASycT0xIQiFq7w" data-docx-has-block-data="false"> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcn64iI04smcQa4ITfc7h9vqc"><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1657596238137/1657596238137.jpg" width="807" height="733" /></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcn64iI04smcQa4ITfc7h9vqc" style="text-align: center;"><span class="h6">該圖像顯示了分解藻酸鹽的自組織，球形細(xì)胞簇。熒光的差異表明聚集體內(nèi)細(xì)胞的代謝狀態(tài)不同，這是海藻酸鹽分解過程中發(fā)生的分工的標(biāo)志。&nbsp; &nbsp; 圖片來源：J. Schwartzman</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcn64iI04smcQa4ITfc7h9vqc">&nbsp;</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcn0qOcsa2oogGgS617h6CeOc"><strong>研究人員揭示了食藻細(xì)菌如何解決環(huán)境工程挑戰(zhàn)。</strong></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcn0qOcsa2oogGgS617h6CeOc">&nbsp;</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcno4kaIGkYwiOUmAY2QLazvf">合作是許多生物體生命的核心部分，從微生物到復(fù)雜的多細(xì)胞生命。當(dāng)個人共享資源或以這樣一種方式劃分任務(wù)時，它就會出現(xiàn)，這樣每個人在共同行動時都會獲得比他們自己更大的利益。例如，鳥類和魚類蜂擁而至以躲避捕食者，粘液霉菌群成群覓食和繁殖，細(xì)菌形成生物膜以抵抗壓力。</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcno4kaIGkYwiOUmAY2QLazvf">&nbsp;</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnkIiaWIk2k4OuqgvZfU2abh">個人必須住在同一個&ldquo;社區(qū)&rdquo;才能合作。對于細(xì)菌來說，這個鄰域可以小到幾十微米。但在像海洋這樣的環(huán)境中，具有相同基因組成的細(xì)胞很少會自己在同一社區(qū)共同發(fā)生。這種必要性給科學(xué)家?guī)砹艘粋€難題：在生存取決于合作的環(huán)境中，細(xì)菌如何建立自己的社區(qū)？</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnkIiaWIk2k4OuqgvZfU2abh">&nbsp;</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnCWSYmYuCWQSiSYWqIRFx4d">為了研究這個問題，麻省理工學(xué)院教授<a href="https://cee.mit.edu/people_individual/otto-cordero/" target="_blank" rel="noopener">Otto X. Cordero</a>及其同事從大自然中汲取靈感：他們圍繞一種常見的沿海海水細(xì)菌開發(fā)了一個模型系統(tǒng)，該細(xì)菌需要合作才能吃掉褐藻中的糖。在系統(tǒng)中，單個細(xì)胞最初懸浮在離其他細(xì)胞太遠(yuǎn)而無法合作的海水中。為了共享資源和成長，細(xì)胞必須找到一種創(chuàng)造鄰域的機制。&ldquo;令人驚訝的是，每個細(xì)胞都能夠通過形成緊密排列的簇來分裂并創(chuàng)建自己的克隆鄰域，&rdquo;土木與環(huán)境工程系副教授Cordero說。</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnCWSYmYuCWQSiSYWqIRFx4d">&nbsp;</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnOWe6g8quQ8KotE2T7kuhuh">今天發(fā)表在<em>《當(dāng)代生物學(xué)》（Current Biology）</em>上的一篇新論文展示了一種以藻類為食的細(xì)菌如何解決從單細(xì)胞狀態(tài)開始創(chuàng)造局部細(xì)胞密度的工程挑戰(zhàn)。</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnOWe6g8quQ8KotE2T7kuhuh">&nbsp;</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnwIuYGmOIEuyGkx7VWEtMre">&ldquo;一個關(guān)鍵的發(fā)現(xiàn)是表型異質(zhì)性在支持這種令人驚訝的克隆合作機制方面的重要性，&rdquo;新論文的第一作者Cordero說。</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnQkMMKYy8cGmEQNNLqDADjb">使用顯微鏡，轉(zhuǎn)錄組學(xué)和標(biāo)記實驗的組合來分析細(xì)胞代謝狀態(tài)，研究人員發(fā)現(xiàn)細(xì)胞在表型上分化為粘性的&ldquo;殼&rdquo;群體和可移動的，碳儲存的&ldquo;核心&rdquo;。研究人員提出，殼細(xì)胞創(chuàng)造了維持合作所需的細(xì)胞鄰域，而核心細(xì)胞積累了碳儲存，當(dāng)多細(xì)胞結(jié)構(gòu)破裂時，這些碳支持進(jìn)一步的克隆繁殖。</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnQkMMKYy8cGmEQNNLqDADjb">&nbsp;</div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnUGaGWWyMweOoiMl3ftBbvg">這項工作解決了理解塑造我們地球的細(xì)菌過程的更大挑戰(zhàn)中的一個關(guān)鍵部分，例如碳從死亡的有機物中循環(huán)回到食物網(wǎng)和大氣中。&ldquo;細(xì)菌基本上是單細(xì)胞，但它們在自然界中取得的成就往往是通過合作完成的。關(guān)于細(xì)菌可以一起完成什么，以及這與它們作為個體的能力有何不同，我們還有很多東西需要發(fā)現(xiàn)，&ldquo;Cordero補充道。</div> </div>