科技日?qǐng)?bào)記者 張佳欣
美國(guó)海洋生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)牙科協(xié)會(huì)福賽斯研究所團(tuán)隊(duì)揭示了牙菌斑中最常見(jiàn)的細(xì)菌之一——棒狀桿菌的細(xì)胞分裂機(jī)制。這種絲狀細(xì)菌不僅會(huì)分裂，還會(huì)同時(shí)分裂成多個(gè)細(xì)胞，這一罕見(jiàn)過(guò)程被稱(chēng)為多重裂變。這項(xiàng)研究2日發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。
人的口腔居住著500多種不同種類(lèi)的細(xì)菌。這些細(xì)菌幾乎都是通過(guò)分裂成兩個(gè)細(xì)胞來(lái)生長(zhǎng)的，即一個(gè)母細(xì)胞產(chǎn)生兩個(gè)子細(xì)胞。團(tuán)隊(duì)觀察到，棒狀桿菌的細(xì)胞會(huì)根據(jù)原始母細(xì)胞的長(zhǎng)度一次性分裂成多達(dá)14個(gè)不同的細(xì)胞。這些細(xì)胞也只在母絲的一端生長(zhǎng)，這被稱(chēng)為“尖端延伸”。
棒狀桿菌絲狀物在牙菌斑中起到支架的作用。牙菌斑只是健康人體中共存的大量微生物群落中的一個(gè)。這一發(fā)現(xiàn)揭示了這些細(xì)菌如何在牙菌斑的復(fù)雜環(huán)境中增殖、與其他細(xì)菌爭(zhēng)奪資源以及保持其結(jié)構(gòu)完整性。
團(tuán)隊(duì)稱(chēng)，牙菌斑中的棒狀桿菌細(xì)胞就像森林中的一棵大樹(shù)，它們創(chuàng)造了一個(gè)空間結(jié)構(gòu)，為周?chē)渌N類(lèi)的細(xì)菌提供了棲息地。
牙醫(yī)建議每天刷牙兩次，從而刷掉牙菌斑。然而，無(wú)論刷得多么仔細(xì)，這種生物膜都會(huì)“卷土重來(lái)”。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，棒狀桿菌菌落每天可生長(zhǎng)多達(dá)半毫米。
其他種類(lèi)的棒狀桿菌也存在于人體微生物組的其他部位，如皮膚和鼻腔內(nèi)。然而，皮膚和鼻腔中的棒狀桿菌種類(lèi)是較短的桿狀細(xì)胞，它們不會(huì)通過(guò)尖端延伸來(lái)伸長(zhǎng)，也不會(huì)通過(guò)多重裂變來(lái)分裂。
棒狀桿菌缺乏鞭毛，而鞭毛作為一種細(xì)胞器能讓細(xì)菌四處移動(dòng)。由于這種細(xì)菌無(wú)法游動(dòng)，研究人員認(rèn)為，其獨(dú)特的“尖端延伸”和細(xì)胞分裂可能是它探索環(huán)境的一種方式，這與真菌和生活在土壤中的鏈霉菌中的菌絲網(wǎng)絡(luò)相似。
