综合 2024-05-03 03:56

Tiny hitchhikers: Scientists uncover new 'mini-satellites' in sea bacteria

由法国蒙特雷姆大学生物学家勒鲁率领的微生物学家取得了一项水下突破,他们在海洋细菌中发现了他们所谓的“迷你卫星”。

这些微小的遗传元素,被称为噬菌体诱导染色体极简岛(PICMIs),正在改变科学家对海洋生物的看法。

“想象一下,一小段DNA不能自己移动,”勒鲁说,他是加拿大卓越研究主席,他的国际研究发表在本周的《自然通讯》上。

“DNA需要一种叫做噬菌体的病毒来四处传播。这些被称为噬菌体卫星。噬菌体通常攻击细菌,但这些卫星就像聪明的搭便车者,利用噬菌体免费搭车。”

在他们的研究中,Le Roux和她在法国和西班牙的合作研究人员发现,PICMIs在很大程度上依赖于它们的噬菌体伙伴。它们需要特定的噬菌体来唤醒它们,开始它们的旅程。

勒鲁说:“令人着迷的是,当许多卫星干扰它们的噬菌体宿主时,PICMIs干扰较少,显示出一种更和谐的关系。”

这些微小的元素不仅仅是罕见的怪东西;它们存在于各种弧菌科细菌中,这个家族包括一些众所周知的特征,比如霍乱弧菌。研究小组在细菌基因组中的探测工作显示,PICMIs在这些海洋细菌中相当普遍。

picmi很特别,因为它们非常小,而且非常简单。它们不会改变噬菌体“的士”的形状,并能以一种独特的方式包装DNA。它们潜入细菌基因组,紧挨着一个关键基因,只携带一些必要的工具,用于将自己剪切和粘贴到细菌DNA中。

picmi非常聪明。它们不会干扰携带它们的噬菌体,这意味着它们可以在不造成麻烦的情况下传播。此外,它们还有另一个锦囊妙计:它们可以保护它们的细菌宿主免受其他有害噬菌体的侵害,使它们成为一种微观保镖。

也许最令人兴奋的部分是在PICMIs中发现了一种新的防御系统。它们有一种叫做up2的基因,可以帮助它们的细菌宿主对抗某些噬菌体。这就像拥有了一个秘密武器来抵御不受欢迎的入侵者,展示了我们海洋中的微观世界是多么复杂和迷人。

“简而言之,PICMIs的发现就像在海洋生物之谜中找到了一块新的拼图,”勒鲁说,他是明尼苏达大学微生物学、传染病和免疫学系的新教授。

“我们的发现告诉我们更多关于海底发生的微小战斗和联盟的信息,细菌、病毒和这些微型卫星在其中起着至关重要的作用。这项研究不仅仅是科学上的好奇心;它可以帮助我们更多地了解海洋生态系统,甚至可以激发解决细菌感染的新方法。”