许多教科书将细菌描述为简单无序的分子簇。现在，利用先进的技术以前所未有的细节探索细菌的内部运作，加州大学圣地亚哥分校的生物学家发现，细菌实际上与以前已知的复杂人类细胞有更多的共同点。
6月13日，他们在加州大学圣地亚哥分校的研究小组发表了他们的工作。在乔波格里亚诺教授和伊丽莎白维拉助理教授的实验室工作的研究人员提供了第一个在细菌细胞中的货物运输过程，这与我们自己的细胞相似。
该论文的相应作者之一维拉说：“并不是说细菌很无聊，而是我们以前没有很好的能力去仔细研究它们。“有了新技术，我们可以开始了解细菌惊人的内在生命，以及它们所有非常复杂的组织原理。”
这项研究的第一作者、加州大学圣地亚哥分校生物科学系的Vorrapon Chaikeeratisak和他的同事分析了巨大的假单胞菌噬菌体(也称为噬菌体，用于描述感染细菌细胞的病毒)。来自Pogliano和Villa实验室的早期见解发现，噬菌体将其感染细胞转化为哺乳动物细胞，其中心位于核状结构中，该结构由复制的噬菌体DNA周围的蛋白质外壳形成。在这项新的研究中，研究人员记录了一个前所未见的过程，该过程将称为衣壳的病毒成分运输到中央类核结构的脱氧核糖核酸中。当衣壳从宿主膜上的组装位点移除时，它被运输到由细丝组成的传输带路径，并最终到达它们的最终噬菌体脱氧核糖核酸目的地。
分子生物学教授Pogliano说：“他们沿着跑步机骑到蛋白质外壳中DNA的位置，这对噬菌体的生命周期非常重要。“以前没有人见过这个细胞中的货物沿着细菌细胞中的细丝移动。”
“这种巨大的噬菌体在细菌中复制的方式令人着迷，”柴基拉蒂萨克说。“关于它用来接管细菌宿主细胞的机制，仍有许多问题需要讨论。”
新发现的门是延时荧光显微镜的研究组合，它提供了细胞内运动的广阔视角，类似于谷歌地球地图的道路视角，并提供了一个可以与冰冻电子断层扫描相协调放大“街道层面”的视图，使科学家能够分析每辆车及其人员的组成。
Vera说，每种技术的观点都有助于提供关键答案，但也带来了关于细菌细胞内运输和分布机制的新问题。Kanika Khanna是这两个实验室的学生成员。他们接受过培训，可以使用这两种技术获得每种技术的数据和见解。
“放大和缩小可以让我们观察到一个独特的例子，那就是细菌细胞中的物质不会随意扩散，”卡纳说。“这些噬菌体已经开发出一种复杂而有针对性的运输机制，利用细丝在宿主体内复制，这是我们无法看到的。”
噬菌体感染和攻击多种类型的细菌，众所周知，它自然生活在土壤、海水和人类中。Pogliano认为，这一新发现对于更多地了解噬菌体的进化和发展非常重要，噬菌体已经成为近年来备受关注的话题。
“像噬菌体这样的病毒已经被研究了100年，但由于有可能将其用于噬菌体治疗，它们现在受到了新的关注，”Pogliano说。新论文中研究的噬菌体类型是新的疗法，有一天可以用来治疗各种感染。
去年，加州大学圣地亚哥分校医学院启动了创新噬菌体应用和治疗中心(IPATH)，该中心旨在开发新的传染病治疗方法，因为对传统抗生素的广泛耐药性持续增长。
维拉说：“如果我们了解噬菌体在细菌内部是如何工作的，以及它们是做什么的，最终目标是你可以开始为特定的抗感染感染设计定制的噬菌体。
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