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古菌可以“挑食”:研究表明,一组寄生微生物可以改变宿主的新陈代谢

本站发布时间:2024-05-07 09:44:08

一种寄生虫,它不仅以宿主为食,还使宿主改变自身的新陈代谢,从而改变生物学:NIOZ微生物学家Su Ding和Joshua Hamm,Nicole Bale,Jaap Damsté;和Anja Spang首次在一种名为DPANN古菌的特定寄生微生物群中显示了这一点。他们发表在《自然通讯》上的研究表明,这些古菌非常“挑食”,这可能会促使宿主改变菜单

古菌是一组独特的微生物,与细菌相似。NIOZ微生物学家团队研究DPANN古菌,它们的细胞特别小,遗传物质相对较少。DPANN古菌约占所有已知古菌的一半,并依赖其他微生物维持生计:它们附着在宿主上,并从宿主身上获取脂质,作为其膜(自身外层)的建筑材料

到目前为止,人们认为这些寄生古菌只是吃宿主的任何一种脂质来构建它们的膜。但丁和哈姆首次证明,寄生考古学家Candidatus Nanoholaarchaeum antarcticus并不含有其宿主Halorbrum lacusprofundi所含的所有脂质,而只是其中的一部分。哈姆总结道:“换句话说:南极卡那提是一个挑食者。”

古菌是单细胞生物,长期以来被认为是一组特定的细菌。与细菌相似,它们的细胞内没有带DNA的细胞核或其他细胞器。然而,到20世纪70年代,微生物学家不再考虑古菌,而是将它们归类为所有生命形式中的一个独立领域。所以,现在我们有了古菌、细菌和真核生物,后者包括所有动物和植物,它们的细胞中有一个含有遗传物质的细胞核

<p>通过分析有或没有寄生虫的宿主体内的脂质,丁和哈姆也能够表明宿主对寄生虫的存在有反应。宿主改变它们的膜,不仅改变哪种类型的脂质和每种类型的使用量,还改变脂质以改变它们的行为方式

结果是新陈代谢增加,膜更灵活,寄生虫也更难通过。哈姆解释说,这可能会对主持人产生一些影响。“如果宿主的膜发生变化,这可能会影响这些宿主对环境变化的反应,例如温度或酸度。”

这项微生物学研究的游戏规则改变者是NIOZ的苏丁设计的一种新的分析技术。到目前为止,要分析脂质,你需要知道你在寻找哪些脂质组,并在分析中针对它们。丁设计了一种新技术,他可以同时观察所有的脂质,也可以观察那些你还不知道的脂质。哈姆说:“如果我们使用经典方法,我们可能无法看到脂质的变化,但新方法使其变得简单明了。”

微生物学家对这些新发现感到非常兴奋。哈姆说:“它不仅首次揭示了不同古菌之间的相互作用,还对微生物生态学的基本原理有了全新的认识。”

“尤其是我们现在已经证明,这些寄生微生物会影响其他微生物的新陈代谢,进而改变它们对环境的反应。未来的工作需要确定这在多大程度上会影响微生物群落在不断变化的条件下的稳定性。”

More information: Su Ding et al, Selective lipid recruitment by an archaeal DPANN symbiont from its host, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-47750-2

Journal information: Nature Communications

Provided by Royal Netherlands Institute for Sea Research

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