新月柄杆菌 编辑

柄球菌属细菌
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新月柄杆菌是一种无毒的单细胞生物,它生活在中,与病原体有许共同的基因。这种细菌生活在养分少的环境中,有一个含3,700个基因的环形染色体

基本信息

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别名:CaulobaCTercrescentus

中文学名:新月柄杆菌

界:细菌界

属:柄球菌

生活环境:水中

基本介绍

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新月柄杆菌的柄能充当一种天线来扩大从环境中吸收有机磷酸的能。引入的营养物质向着细胞的主体扩散,在那里,营养物质通过代谢过程快速吸收。研究人员利用荧光显微镜来观察有机酸进入新月柄杆菌细胞的位置。和其他革兰氏阴性菌一样,新月柄杆菌也有两层膜,其间具有外周胞质。实验证实有机磷酸能通过横跨整个细胞表面(包括柄)进入。一旦穿过外层膜,有机磷酸就被转化成无机磷酸并从柄向着外周胞质扩散。当磷酸到达细胞体的周质时,磷酸穿过内膜并进入细胞质

这种柄能显著增加细胞与环境的接触,而无需增加细胞体积和表面积。利用数学模型,研究人员证实利用这种天线的营养吸收方式远比其他形态更有效。这个模型还推测出细菌通过扩散从它们的缓解中吸收养分。

基因组测序

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科学家完成新月柄杆菌的基因组测序

马里兰州Rockville基因组研究所(TIGR)的WilliamC.Nierman领导的国际研究小组完成了新月柄杆菌的序列测定。论文发表在<美国国家科学院学报(PNAS)>上。

新月柄杆菌是一种无毒的单细胞生物,它生活在水中,与病原体有许多共同的基因。这种细菌生活在养分少的环境中,有一个含3,700个基因的环形染色体。单个新月柄杆菌细胞可分裂成两个不同类型的细胞,游动细胞和叶柄状细胞。因此它的基因组序列对于研究进化生物学的某些方面,如非对称细胞分裂的机制是有用的。新月柄杆菌是一个简单而又高度可操作的单细胞模型系统,用来研究细胞分化、非对称分裂和它们与细胞周期进程的协调关系。柄球菌属的细菌都有少于4,000个基因。”

研究人员将新月柄杆菌与其它完成测序的生物如大肠杆菌和苛养木杆菌进行了比较。对比分析可能会揭示出具有感染性的病原体如:能引起斑疹伤寒症的斑疹伤寒病原体,病原性的一些线索。斑疹伤寒等病原体已经适应了在人体细胞中的生活,但丢失了许多独立生存所需要的基因。

研究人员写道,新月柄杆菌基因组与斑疹伤寒等病原体基因组总的比较“可能最终会帮助我们辨别出新月柄杆菌中,细胞周期正确行进所需的‘核’细胞周期基因和那些对细胞周期起调控作用但对整个生存能力并不必需的‘外周’基因。”斑疹伤寒等病原体普氏立克次体基因组是在1998年由瑞典Uppsala大学的一个小组测序的。

已知的在新月柄杆菌基因组中对细胞周期至关重要的基因,如ctrA、parAB和recA,在斑疹伤寒病原体普氏立克次体的基因组中都有它们的相似物。而研究者们确定,其它的柄球菌属基因,如那些编码鞭毛的基因,在斑疹伤寒等病原体基因组中就没有相似物。

对柄球菌属基因组的分析揭示出它与土壤中微生物的惊人的相似。甚至使研究人员更吃惊的是存在编码分解植物多,如纤维素、木质素和胶质的的基因,还存在转运所生成糖的运输系统,植物其实是柄球菌属细菌的热来源。

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