来源:《美国国家科学院院刊》
英国约翰·英纳斯中心的研究发现,细菌染色体分离的关键蛋白ParB中,负责结合CTP并驱动其分子开关功能的 “ParB-CTPase折叠”结构域,广泛存在于古菌、真核生物甚至病毒中。这一结构域不仅能结合CTP,还能结合ATP、GTP等其他核苷酸,提示其功能远不止于染色体分离。这一发现表明,进化反复利用了同一分子架构来实现不同功能,为探索生命调控、应对抗生素耐药性开辟了新研究方向。
来源:《美国国家科学院院刊》
英国约翰·英纳斯中心的研究发现,细菌染色体分离的关键蛋白ParB中,负责结合CTP并驱动其分子开关功能的 “ParB-CTPase折叠”结构域,广泛存在于古菌、真核生物甚至病毒中。这一结构域不仅能结合CTP,还能结合ATP、GTP等其他核苷酸,提示其功能远不止于染色体分离。这一发现表明,进化反复利用了同一分子架构来实现不同功能,为探索生命调控、应对抗生素耐药性开辟了新研究方向。
来源:《科学信号》
普渡大学研究团队发现,植物叶片表皮细胞中特定亚群能感应细菌病原体的化学信号,并通过局部钙离子波传递给邻近细胞。该钙波特征与机械损伤引发的钙波不同,表明植物通过特异性机制区分不同类型的病原攻击。研究结合实验与数学模型,揭示了钙信号在植物防御中的关键作用,为开发新型病害控制策略提供了新思路。
来源:《自然·通讯》
基于256名住院患者的宏基因组数据,研究发现铜绿假单胞菌可在同一患者体内从肺部向肠道迁移,显著增加败血症风险。在84名携带该菌的患者中,27例出现跨部位相同克隆,证实感染主要源于体内扩散而非反复外部感染。菌株系统发育分析表明,肺部是主要起源地,通过痰液吞咽实现肠道定植。研究同时发现该菌在体内持续进化耐药基因,加剧治疗难度。该成果强调了监测肺部定植对预防败血症的重要性。
来源:《自然·医学》
研究人员在分析200多例胶质母细胞瘤和脑转移瘤样本时,首次在肿瘤微环境中发现源自口腔和肠道的细菌片段。这些片段能触发免疫及肿瘤细胞反应,表明其可能主动参与肿瘤进程。该研究通过建立高严谨性的微生物检测新方法,为理解微生物如何进入大脑及其在肿瘤中的作用提供了全新线索。
来源:《生物化学杂志》与《生物化学》
圭尔夫大学利用加拿大光源中心的同步辐射技术,首次解析了变形菌门中类固醇转化酶的三维结构。研究发现,这类细菌通过修饰胆汁酸等天然类固醇获取碳源与能量,其酶蛋白结构特性解释了为何能催化通常难以改变的类固醇分子。该突破不仅揭示了微生物代谢类固醇的进化机制,更为人工设计新型类固醇药物提供了分子基础——通过调控细菌酶系可生成具有潜在治疗价值的类固醇衍生物,同时为理解肠道菌群与胆汁酸的互作机制开辟了新路径。
来源:《英国皇家学会学报B》
研究人员通过荧光显微技术,首次在介形虫(俗称种子虾)的卵巢组织和卵细胞内发现Cardinium属细菌,并确认其可经母体遗传给后代。这种内共生关系可能影响宿主的无性繁殖机制,类似于Wolbachia菌对蚊子的调控作用。该发现建立了首个水生节肢动物-Cardinium共生模型,为研究细菌调控宿主进化的机制提供了新平台。
来源: SCIENCE
研究人员发现,广泛存在于湖海淤泥中的电缆细菌能利用沉积物中的微量镍,与含硫有机物结合形成纳米板状结构,进而堆叠编织成导电纤维束。这些金属有机纤维使细菌能在沉积物深处与表层之间传递电子,协同利用深层硫化氢和表层氧气进行代谢。该发现破解了困扰科学界十余年的细菌导线结构之谜,为生物电子传导和材料科学提供了新见解。
来源:《自然·生态与进化》
最新研究确认,导致2013年以来太平洋沿岸数十亿海星死亡的”海星消瘦症”元凶是弧菌属细菌Vibrio pectenicida。该病原体通过体腔液引发海星组织迅速分解,导致肢体脱落直至死亡。研究突破在于排除了早期认为的病毒致病理论,转而分析健康海星的微生物群落。向日葵海星种群因此锐减90%,间接导致海胆泛滥和加州北部95%海藻林消失。该发现为通过益生菌干预、人工繁育等措施恢复海洋生态平衡提供了科学依据。
来源:《自然》
研究发现海洋细菌可利用硫化亚铁与硫化氢的氧化还原反应(MISO代谢)快速获取能量,其效率远超纯化学反应。该过程能有效清除海洋有毒硫化物,证实微生物是自然环境中该反应的主要驱动者,凸显了微生物在地球元素循环中的关键作用。
来源:《美国国家科学院院刊》(PNAS)
北亚利桑那大学与加州大学伯克利分校研究发现,埃德尔河中的硅藻Epithemia与其胞内固氮细菌(diazoplasts)形成共生体系,通过光合作用与固氮作用的能量交换,将大气氮转化为生物可利用氮营养。该天然固氮系统可满足河流90%的氮需求,显著提升水生昆虫数量,为鲑鱼提供食物基础,并为生物燃料与可持续农业技术提供仿生灵感。