回想一下高中科学课，你可能记得通过显微镜观察一种微小的细菌，它通过旋转鞭毛快速地在载玻片上移动。鞭毛是一种鞭状尾巴，就像旋转引擎一样，过去认为细菌停止运动的唯一方法就是停止产生构成该尾巴的蛋白质。但根据一项新的研究，细菌实际上是通过与分子“离合器”脱档来停止的。这项关于细菌如何停止的新见解，可以帮助研究人员防止它们在不良的地方聚集，例如人类肺部或医疗设备。
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许多细菌有两种模式——自由生活和游泳，或者作为固定“生物膜”的一部分。这些膜是只有一毫米厚，含有大量细胞和许多物种的粘性细菌城市 [自然新闻]。如果研究人员可以干扰细菌的离合器机制，它将无法沉降到生物膜模式中。
在这项发表在《科学》杂志上的研究中[需要订阅]，研究人员检查了枯草芽孢杆菌，这是一种在土壤中发现的无害细菌。他们仔细研究了枯草芽孢杆菌进入生物膜模式时激活的基因组，发现一个基因附着在鞭毛底部的转子蛋白上。当它移动时，转子由进入细胞的质子流旋转；但当离合器基因激活时，它会将转子分子从质子弯曲开，基本上使机制脱档。首席研究员丹尼尔·基恩斯指出，该基因并不充当刹车，因为鞭毛仍然可以自由旋转。但如果没有转子的力量，摩擦很快就会导致细菌减速并停止。
虽然枯草芽孢杆菌不引起疾病，但许多形成生物膜的细菌会，并且这会保护它们免受免疫攻击和抗生素的侵害。因此，用药物阻断鞭毛的离合器可能例如，可以阻止粘性生物膜堵塞囊性纤维化患者的气道。“如果你能诱使它们保持运动状态，也许这可以防止病原性疾病中的生物膜形成，”基恩斯说 [新科学家博客]。
图片：Science/K. Blair 和 D. Kearns
