科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)非光合作用細(xì)菌可分辨時間！
細(xì)菌的生物鐘
一些單細(xì)胞微生物也有晝夜的節(jié)律。
我們?nèi)粘Ｉ畹钠鸱饕獓@著我們的睡眠周期，睡眠周期由我們身體的生物鐘支配。其他動物和植物也有這些內(nèi)部計(jì)時機(jī)制，以應(yīng)對幾天甚至整個季節(jié)的光變化——現(xiàn)在研究人員發(fā)現(xiàn)細(xì)菌也是如此。
德國慕尼黑路德維?！ゑR克西米利安大學(xué)（LMU）的年代生物學(xué)家瑪莎·梅羅表示：“他們首次發(fā)現(xiàn)非光合作用細(xì)菌可以分辨時間”。
“他們通過在光線或溫度環(huán)境中讀取周期來適應(yīng)一天中的時間”。
這項(xiàng)研究發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)步》雜志上，可能會對生物技術(shù)產(chǎn)生影響，例如作物保護(hù)和藥物輸送的時間。
在過去的二十年里，對生物鐘的研究一直在穩(wěn)步積累，因?yàn)樗鼈冊谌祟惖乃吆驼J(rèn)知功能以及植物的光合作用和水調(diào)節(jié)等過程中至關(guān)重要。但是，盡管細(xì)菌占地球上生物量的12%，但它們在很大程度上仍然是一個謎。
之前的研究表明，光合作用細(xì)菌——利用光產(chǎn)生能量——具有內(nèi)部分子節(jié)拍器，這項(xiàng)研究現(xiàn)在在非光合細(xì)菌中也證明了這一點(diǎn)。
它專注于枯草芽孢桿菌，這是一種在土壤和反芻動物和人類消化系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的物種。
根據(jù)丹麥技術(shù)大學(xué)的合著者ákos Kovács的說法，“枯草芽孢桿菌除了最近被用作人類和動物益生菌外，還用于從洗衣粉生產(chǎn)和農(nóng)作物保護(hù)的各種應(yīng)用”。了解這些基本過程可能會導(dǎo)致整個生物技術(shù)的應(yīng)用迭代更新。
該團(tuán)隊(duì)使用了一種稱為熒光素酶報(bào)告的技術(shù)，該技術(shù)刺激細(xì)菌內(nèi)部的生物發(fā)光，并使研究人員能夠直觀地看到某些基因在不同條件下的活性。
他們選擇了兩個基因——一個編碼藍(lán)光受體的基因（ytvA），另一個（kinC）幫助形成生物膜和孢子——并在恒定的黑暗中，以及超過12小時的光和12小時的黑暗周期中觀察它們。
他們發(fā)現(xiàn)，ytvA水平適應(yīng)了光和黑暗循環(huán)——在黑暗中增加，在光下下降——盡管花了幾天時間才出現(xiàn)穩(wěn)定的模式。研究人員還注意到，當(dāng)條件顛倒時，模式顛倒了。這些是晝夜節(jié)律的共同特征，它們依賴于環(huán)境線索。
類似的實(shí)驗(yàn)側(cè)重于溫度變化；這些實(shí)驗(yàn)表明，ytvA和kinC水平的調(diào)整與晝夜節(jié)律一致，而不僅僅是在某些溫度下打開和關(guān)閉。
研究人員現(xiàn)在面臨一系列新問題，例如其他生物體接觸細(xì)菌的時間對感染是否重要。
該團(tuán)隊(duì)的研究為調(diào)查細(xì)菌的晝夜節(jié)律打開了一扇門。
“現(xiàn)在我們已經(jīng)確定，細(xì)菌可以告訴我們，我們需要時間來找出導(dǎo)致這些節(jié)奏發(fā)生的過程，并理解為什么這些節(jié)奏為細(xì)菌提供了優(yōu)勢。
在科普的道路上，我才剛剛開始，如有不足之處，還請您批評指正。謝謝每一位閱讀過我文章的朋友，祝你們一切順利、身體健康！
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