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研究人员集中研究了沉没了1000艘船只的蛤蜊中的细菌

研究人员集中研究了沉没了1000艘船只的蛤蜊中的细菌

他们把克里斯托弗·哥伦布困在牙买加。他们击垮了西班牙无敌舰队。他们让旧金山的码头坍塌入海。

自从人类将木制建筑投入海洋以来,船蛆就一直在破坏它们。

“有一些报告可以追溯到古希腊和古罗马,抱怨船蛆破坏了他们的码头和船只,”东北大学海洋基因组遗产中心的负责人丹·迪斯特尔(Dan Distel)说。“在木船时代,这是一个巨大的挑战。”

船蛆是一种又长又瘦的软体动物,以其吃木头的能力而闻名(也令人害怕)。但他们不能独自完成。它们依靠细菌伙伴将木材分解成它们可以利用的营养物质。研究这些细菌可以揭示出更有效的利用我们在陆地上产生的木材和植物废料的方法。

在今年早些时候发表的一篇论文中,Distel和他的同事描述了其中一种细菌,并将其命名为Teredinibacter waterburyi。

“给细菌命名是一条漫长而艰难的道路,”Distel说,他正在为他的团队培育的其他几个物种命名。“但没有人会认真对待任何细菌,除非它们有名字。”

Teredinibacter waterburyi是第二种被命名的以木材为食的船虫细菌。它会产生酶来帮助它的宿主——长有羽毛的船蛆——分解木头中的纤维素。

研究人员集中研究了沉没了1000艘船只的蛤蜊中的细菌

但是这些细菌并不存在于消化发生的肠道中。Teredinibacter waterburyi和其他几个细菌伙伴生活在这种动物的鳃细胞内。它们产生的酶必须从细菌细胞中出来,穿过动物细胞的细胞质,穿过另一个细胞壁,然后,一直到肠道。(Distel仍在研究这是如何运作的。)

这些酶是研究人员对船虫微生物如此感兴趣的原因之一。它们可以将植物细胞壁中的复杂物质木质纤维素分解成糖。

“木质纤维素是地球上最丰富的生物材料,”Distel说。废弃的植物物质,如木材、玉米和小麦秸秆,以及废纸,可以转化成糖,用于制造生物燃料、塑料或其他资源。

迪斯特尔说:“了解这些细菌是如何做到这一点的,可以为我们提供线索,帮助我们更有效地将废物、生活垃圾、农业废物、工业废物、林产品废物转化为可用于燃料或各种化学品的东西。”

这些细菌还可以帮助研究人员更多地了解有害细菌是如何感染我们的。虽然Teredinibacter waterburyi不会伤害它生活的船蛆,但它仍然要进入船蛆的细胞。

研究人员集中研究了沉没了1000艘船只的蛤蜊中的细菌

“理解细菌如何感染宿主细胞是一个非常重要的问题,”Distel说。“病原体感染宿主和(有益细菌)感染宿主之间可能存在非常相似的机制。”

如果这些还不足以说明单细胞生物的潜在贡献,那么Teredinibacter waterburyi也可能是一个丰富的化合物来源,可以用作药物和药物。

细菌产生的分子可以操纵其周围细胞的行为或生物学,被称为次生代谢物。其中一些有可能被开发成杀死癌细胞或治疗感染的药物。Distel说,已经在船虫细菌中发现了两种抗生素,其中一种正在作为抗寄生虫药物进行研究。

“这个属,Teredinibacter,原来有很多次生代谢的基因——很多制造可能抗菌的东西的基因;抗生素;神经活性的,影响其他生物的神经系统的;或者细胞毒素,杀死其他细胞的东西,”Distel说。“这是很好的药物先导化合物。”

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