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北明白凡课题组合于细菌鞭毛拼装进程的动态咨

时间:2019-05-31 整理:教育-儿童教育-教育研究 点击:
2017年1月18日, 江苏高教官网 北京大学人命科学学院生物动态光学成像中央白凡课题组与台湾主旨大学罗健荣课题组团结正在《eLife》杂志上正在线楬橥了题为Length-dependent flagellar grow...

北明白凡课题组合于细菌鞭毛拼装进程的动态咨议

  2017年1月18日,江苏高教官网北京大学人命科学学院生物动态光学成像中央白凡课题组与台湾主旨大学罗健荣课题组团结正在《eLife》杂志上正在线楬橥了题为“Length-dependent flagellar growth of Vibrio alginolyticus revealed by real time fluorescent imaging”的钻探论文。正在该文中,钻探职员初次杀青了对单细胞溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)极生鞭毛的及时动态荧光成像,深切探究了其鞭毛的成长流程。该钻探呈现,溶藻弧菌鞭毛的成长速度与其鞭毛的长度有着昭彰的闭连性,并提出了闭连的数学模子阐释尝试结果。这项钻探对付融会细菌卵白的胞外运输和拼装具有要紧旨趣。

  细菌通过鞭毛的扭转举办逛动。鞭毛行为一个庞大而细致的胞外卵白复合体,其拼装流程须要鞭毛闭连卵白去折叠后通过三型排泄编制运出,穿过狭小的鞭毛通道,结尾正在鞭毛远端从新折叠,鞭毛也由此络续延长。过去闭于鞭毛的钻探厉重鸠集正在鞭毛马达以及鞭毛编制中大分子的组织与功效,对付鞭毛卵白的胞外运输及鞭毛成长的动态流程鲜有报道。因为成像技巧措施的限度,活体窥察细菌鞭毛的及时成长相当贫乏。外直径惟有20纳米的鞭毛丝正在明场下不行睹,而具有超高离别率的电镜却无法窥察活细胞。近年来固然有显露荧光染料记号大肠杆菌鞭毛的措施,不过至今依旧无法做到及时观测。

  为了实实际时观测细菌鞭毛的成长流程,白凡课题组与罗健荣课题组应用NanoOrange荧光染料对溶藻弧菌举办记号。逛离形态的NanoOrange荧光强度很低,惟有当其团结鞭毛概况面的鞭毛鞘时会发出明亮的荧光,以是能够将其用于指示鞭毛,而且正在教育溶液含有染料的情形下对鞭毛的成长流程举办长年光的窥察。通过这种染料疾捷记号的荧光成像,钻探职员以较高的空间和年光离别率无误衡量鞭毛的成长速度。结果显示,无论是正在细菌群体程度仍是单细胞程度,溶藻弧菌的鞭毛成长速度昭彰依赖于其鞭毛长度。当鞭毛长度小于1500纳米时,鞭毛以恒定的速率成长;当鞭毛不绝变长时,其成长速度会急迅消重。为相识释尝试窥察取得的结果,钻探职员通过数学修模模仿了鞭毛卵白亚基正在鞭毛通道内里的运输流程。该模子的一个症结点是探讨鞭毛基部的三型排泄编制将去折叠的鞭毛亚基转运出细胞进入鞭毛通道时,可以将其鞭策一段隔断。以是,当鞭毛较短时,其成长速度厉重取决于鞭毛基部的上样速度;而跟着鞭毛逐步成长变长,鞭毛亚基正在鞭毛通道里的扩散成为了限速环节,使得成长速度快速消重。这项职责对付进一步钻探胞外复合体的卵白运输和动态拼装都具有要紧旨趣。

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