东方时讯网已经揭示了在产生抗生素的细菌链霉菌中发现的分子纳米注射器的新作用。
这些结构被称为收缩注射系统(CIS)，被许多细菌用作向竞争对手注射毒素的有效武器。
在革兰氏阴性菌中，这可能是由于它们的薄细胞包膜的性质而发生的，这意味着CIS可以穿透细菌并传递它们的毒素。但是，这些分子注射器如何以及为何存在于具有厚细胞包膜的更复杂的革兰氏阳性链霉菌中并发挥作用尚不清楚。
来自JohnInnes中心和苏黎世联邦理工学院的研究人员着手了解这一点，并结合微生物学和高分辨率冷冻电子显微镜得出了一系列意想不到的发现。
他们的第一个发现是表明天蓝色链霉菌中产生的CIS漂浮在细胞内，而不是嵌入周围的细胞膜中。
之前对CIS的研究发现，它们要么嵌入细胞膜中，准备在接触其他细菌时向外发射，要么向外释放以瞄准并向竞争微生物注入毒素。
第二个发现是揭示了以前未描述的细菌作用。合作团队透露，链霉菌中自由漂浮的CIS促进细胞死亡以响应外部压力。
该团队确定了几种加载到CIS中的有毒分子，这些分子有助于杀死细胞。
在链霉菌受到化学压力的实验中，研究小组观察到没有CIS的细胞比有功能性CIS的细胞死亡的少。
这导致团队假设CIS在裂解老化或受损细胞中发挥作用，这种机制看似自我破坏，但实际上提供了两个主要好处。
通过启动细胞死亡，生物体可以释放细胞物质进行回收，为菌落内的其他细胞提供食物。其次，杀死菌落的细胞或片段可以限制链霉菌细丝复杂网络内的损伤规模，从而保护更广泛的菌落。
该研究的共同作者JosephSallmen博士解释说，“链霉菌是一种有趣的细菌，我们对它们的研究越多，它们就越让我们感到惊讶。我们对链霉菌CIS的研究表明，这些细菌已经进化出一些独特的自我策略-保存。”
研究得出结论，这种自我中毒策略可以为链霉菌提供适应性优势，确保在与抗生素生产密切相关的发育生命周期中生存和及时进展。
下一阶段的研究将是了解CIS在链霉菌中的确切作用机制：这些自由漂浮的CIS如何被募集到受压或老化细胞的膜上以杀死它们。
JohnInnes中心的组长SusanSchlimpert博士说：“细菌对不同的环境和细胞挑战有一系列的解决方案。在这项工作中，我们描述了一种先前描述良好的竞争工具，它至少有两个看似独特的反应在丝状链霉菌中。”
“CIS影响发育生命周期的及时进展，它们对于确保细菌在压力生长条件下存活非常重要。这说明了增加我们对相关细胞成分在不同细菌中所发挥的不同作用的理解的重要性。”