两个信号分子控制细菌的生长和行为

细菌被认为是生存的真正专家。它们对变化的环境条件的快速适应性响应尤其基于两个相互竞争的信号分子。巴塞尔大学的研究人员报道，作为代谢控制的“阴阳”，它们决定细菌的生活方式。新发现在细菌感染的背景下也发挥了作用。

无论是病原体，深海微生物还是居住在土壤中的生物，为了生存，微生物必须能够迅速适应其环境的各种变化，包括营养消耗。细菌由于其非凡的能力，能够迅速适应小信号分子，从而适应不良的生活条件。

来自巴塞尔大学生物中心的Urs Jenal教授和Tilman Schirmer教授为首的科学家们现已发现，细菌使用两种化学相关的信号分子来使他们的生活方式适应当前的生活条件。研究人员在最新一期的《自然微生物学》中介绍了他们的研究结果。像阴和阳一样，这两个分子体现了两个相互控制细菌生长和代谢的作用力。

有两种不同生活方式的细菌

研究人员使用新月形杆菌作为模型生物，研究了两种信号分子ppGpp和c-di-GMP在细胞中的拮抗性质。这种细菌可以扮演两种不同的角色：可以以不分裂的自由游动形式和以表面附着的繁殖状态发现。

生活方式和环境条件都反映在两个信号分子的浓度中。该信息由结合两个信号分子并起分子开关作用，控制细菌的生长，代谢和生活方式的蛋白质检测到。

信号分子决定细菌的生活方式

的信号传导分子ppGpp的UND的c-二GMP竞争结合到主开关。Urs Jenal解释说：“在高水平ppGpp的细菌群中，蛋白质被打开;它是活跃的。” “在这种状态下，葡萄糖的消耗正在紧锣密鼓地进行。同时，所产生的有害氧自由基也被有效地中和了。” 这确保了代谢反应适应了运动游泳细胞的高能量需求，并且避免了细胞损伤。

在有利的生活条件下，提供足够的营养，c-di-GMP的水平不断增加，迫使游泳者发展为无柄形式。Jenal说：“在这种情况下，c-di-GMP从蛋白质的结合口袋中置换了ppGpp，改变了其结构并使其自身关闭。” “这改变了新陈代谢的反应，使细菌得以沉降，生长和繁殖。细胞的构建基团以及与表面附着的粘附物质一起被促进。”

在病原体中也起重要作用

借助分子主开关，科学家们发现了两个大型监管网络之间的联系，直到现在人们还认为它们之间是独立运行的。尽管杆状细菌是一种无害的环境细菌，但新发现的“阴阳”机制也可能在病原体中发挥重要作用。

这可能被证明是至关重要的：ppGpp和c-di-GMP都以不同的方式影响细菌的毒力和持久性以及对抗生素的耐药性，从而影响许多感染的过程。

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