丁香假单胞菌如何利用化学雷达探测并杀死变形虫

耶拿莱布尼兹天然产物研究和感染生物学研究所汉斯·克内尔研究所（Leibniz HKI）和弗里德里希·席勒大学的集群研究小组研究了变形虫、细菌和植物之间的相互作用。拜罗伊特大学的研究人员也参与了这项研究

研究结果为发现生物活性天然产物开辟了新途径。这项研究发表在《细胞》杂志上

对微生物如何交流的研究加深了我们对塑造我们环境的复杂生态相互作用的理解，这是卓越集群“微生物平衡”的一个主要焦点。

持久的植物病原体和具有团队精神的单细胞生物

丁香假单胞菌是一种无处不在的毁灭性植物病原体。病原体通过自然开口或损伤渗透植物，感染植物并在农业中造成相当大的损害。阿米巴是细菌的天敌。例如，变形虫Polyspondylium pallidum是一种以细菌为食的单细胞生物。然而，如果食物变得稀缺，单细胞生物会聚集形成多细胞结构，从而产生和传播孢子。虽然变形虫不直接参与植物的感染过程，但它是一种重要的捕食者，迫使细菌进化出高效的防御机制，以便在它们的存在下生存

变形虫会导致自身的衰落

耶拿大学教授、莱布尼茨学院系主任Pierre Stallforth领导的研究小组现在发现了丁香假单胞菌的一种以前未知的防御机制

该研究的第一作者Shuaibing Zhang说：“我们能够展示这种细菌如何使用化学雷达来识别和消灭敌对的变形虫。有趣的是，变形虫本身在它们的死亡中起着至关重要的作用。”

Stallforth补充道：“丁香假单胞菌会产生丁香素。这些化合物对变形虫无害。它们使细菌能够更快地移动。当变形虫遇到这种分子时，生物体会改变丁香素的化学结构。”反过来，这种细菌有一种特殊的传感器蛋白——化学雷达调节器（CraR）——可以识别这些修饰的分子。这使得细菌能够检测到变形虫的存在，从而激活了负责产生有毒物质（火膏）的基因。热因子反过来杀死变形虫，有趣的是，它是改性丁香因子的衍生物。“

防御机制为新药的开发提供了机会

细菌的传染性也与化学雷达系统有关：丁香假单胞菌只有在变形虫存在的情况下才能感染新月体，拟南芥，一种非常常见的植物模型生物，如果细菌具有活性的“化学雷达”，因此能够防御捕食者。

这项研究为微生物、原生动物和高等植物之间的复杂相互作用提供了有价值的见解。它还为发现新的生物活性天然物质提供了起点，这些物质可以作为药物或用于害虫控制，对人类有用