據(jù)外媒報(bào)道，由于細(xì)菌在生長(zhǎng)中會(huì)爭(zhēng)奪資源和空間，微生物戰(zhàn)爭(zhēng)在我們周?chē)Ⅲw表和體內(nèi)不斷地肆虐。在這個(gè)過(guò)程中，它們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一些精巧的武器如tailocins，它對(duì)敵人的作用有點(diǎn)像“自導(dǎo)導(dǎo)彈”?，F(xiàn)在，研究人員已經(jīng)研究了tailocins是如何起作用的以及我們應(yīng)該如何利用它們?yōu)樽约悍?wù)。

細(xì)菌是一種社會(huì)性很強(qiáng)的小生物，無(wú)論是好還是壞。當(dāng)它們跟自己的物種生活在一個(gè)合作的群落里時(shí)，它們可能會(huì)不加區(qū)別地殺死其他敢于偷取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的微生物。它們通常會(huì)使用特殊的毒素，這也是我們?cè)S多抗生素的來(lái)源，但我們都很清楚，細(xì)菌會(huì)進(jìn)化出耐藥性進(jìn)而使后者失效。

另一種不太為人所知但仍強(qiáng)大的武器就是所謂的tailocins。研究人員直到最近才發(fā)現(xiàn)，這些蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)看起來(lái)像噬菌體的“尾巴”。據(jù)悉，噬菌體是一種捕食細(xì)菌的微小病毒。看起來(lái)這些蟲(chóng)子把這些攻擊者變成了自己的優(yōu)勢(shì)，它們產(chǎn)生了tailocins然后向敵人開(kāi)火。Tailocins會(huì)附著在其他細(xì)菌上，然后在細(xì)胞上打出一個(gè)洞并殺死它。

“Tailocins是細(xì)菌制造的超強(qiáng)蛋白質(zhì)納米機(jī)器，”該研究的論文作者之一Vivek Mutalik說(shuō)道，“它們看起來(lái)像噬菌體，但它們沒(méi)有衣殼，衣殼是包含病毒DNA和復(fù)制機(jī)制的噬菌體的‘頭。所以，它們就像一根彈簧針穿過(guò)細(xì)胞膜，然后在細(xì)胞質(zhì)上開(kāi)一個(gè)洞，這樣細(xì)胞就會(huì)失去離子和物質(zhì)并最終崩塌?！?/p>

也許關(guān)于tailocins最有趣的事情是它們對(duì)攻擊對(duì)象非常挑剔。它們不會(huì)殺死它們找到的任何東西，而是只針對(duì)特定種類的細(xì)菌，這為它們贏得了細(xì)菌自導(dǎo)導(dǎo)彈的綽號(hào)。

不過(guò)仍會(huì)發(fā)生意外傷亡。事實(shí)證明，生產(chǎn)tailocins對(duì)單個(gè)細(xì)菌來(lái)說(shuō)是致命的，因?yàn)樗鼈兪紫纫獜募?xì)胞中沖出。奇怪的是，進(jìn)化會(huì)允許這種自我毀滅的行為持續(xù)下去，但對(duì)物種的凈收益必須超過(guò)個(gè)體的成本。

在這項(xiàng)新研究中，勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員調(diào)查了tailocins針對(duì)的是一種特定的細(xì)菌而非另外一種的原因。他們采集了12種能產(chǎn)生tailocins的土壤細(xì)菌樣本并對(duì)它們的基因組進(jìn)行篩選以尋找可能使這些細(xì)菌或多或少地對(duì)tailocins敏感的相關(guān)基因。

結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)，差異主要在于脂多糖的結(jié)構(gòu)，脂多糖是位于細(xì)胞膜外的脂肪和糖分子。Tailocins傾向于跟這些分子的特定構(gòu)型結(jié)合，這一發(fā)現(xiàn)可能最終有助于我們開(kāi)發(fā)出新的抗菌素，這些抗菌素將能更專注于某些菌株且不太可能引發(fā)耐藥性。

“一旦我們了解了靶向機(jī)制，我們自己就開(kāi)始使用這些tailocins，”該研究的論文聯(lián)合作者Adam Arkin說(shuō)道，“醫(yī)學(xué)的潛力顯然是巨大的，但對(duì)于我們所做的科學(xué)來(lái)說(shuō)也是不可思議的，我們正在研究環(huán)境微生物如何相互作用以及這些相互作用在重要生態(tài)過(guò)程中的作用，如碳固存和氮處理?！?/p>