共享經(jīng)濟(jì)如今是火上了天,科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn),不光是人類,連細(xì)菌菌群也玩分時共享。《科學(xué)》雜志近日載文稱,毗鄰的菌群間不僅能相互溝通,還能協(xié)調(diào)各自的活動,實(shí)現(xiàn)對有限資源的分時共享。
論文第一作者、加州大學(xué)圣地亞哥分校生物科學(xué)系博士后研究員劉錦濤告訴科技日報(bào)記者,菌群內(nèi)的細(xì)菌可通過發(fā)送電信號進(jìn)行溝通,但此前并不清楚這種溝通方式是否還能擴(kuò)展至遠(yuǎn)處的菌群。
他們在一個微流控腔室中設(shè)立了兩個相距2毫米的枯草桿菌生物膜菌群,結(jié)果發(fā)現(xiàn),兩個菌群不但能相互溝通,還會同步性生長。這提高了菌群對外界的抵抗力,但也導(dǎo)致了菌群間對有限資源的競爭。當(dāng)“食材”谷氨酸濃度降低時,兩個菌群生長不再同步,而是切換成分時共享模式,從而降低了對資源的競爭,這反而使得菌群在低谷氨酸濃度中生長速率更快。
“假定谷氨酸濃度為1,同步生長時,每個菌群分得的營養(yǎng)是0.5;谷氨酸濃度降低為0.7,但菌群采用分時共享模式異步生長,每個菌群得到的營養(yǎng)依然是0.7,菌群生長速率自然就更快了。”劉錦濤解釋說。
研究人員還發(fā)現(xiàn),在兩個菌群間的信號溝通受到阻礙時,細(xì)菌會發(fā)生突變,突變后的細(xì)菌需要有更高濃度的谷氨酸才能實(shí)現(xiàn)同步化生長。同樣,那些競爭性較差的突變菌株也需要有更高的谷氨酸濃度才能實(shí)現(xiàn)在對照菌群中所見的同步化生長。
劉錦濤稱,對有限資源的合理分配是非常普遍的問題。這些結(jié)果揭示了菌群間是如何進(jìn)行溝通與合作來促使其生長的,有望應(yīng)用在生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,以更好地控制細(xì)胞群體。(科技日報(bào))