歐盟積極探索無細胞壁細菌的繁殖機理

2020-12-05 中華人民共和國科學技術部

    細菌細胞壁(Cell Wall)是細菌細胞膜外部至關重要的最外保護層,由特殊細菌肽相互交織的多聚糖鏈(Polysaccharide Chains)組成。被稱之為L類型(L-Forms)的抗生素耐藥性細菌細胞,幾乎不存在最外層的細胞壁保護;而絕大多數細菌均可被改變成L類型細菌或具有細胞壁缺陷(CWD)的L類型細菌,同廣泛系列的傳染性疾病和抗生素耐藥性密切相關。

    歐盟第七研發框架計劃(FP7)提供全額資助,由英國紐卡斯爾大學(Newcastle University)領導的歐洲CFILP研發團隊,旨在深入探索和理解L類型細菌的繁殖機理。細菌細胞的增殖分裂,通常情況下需要細菌細胞壁和細胞骨架組成部分的共同作用,但典型的L類型細菌細胞為球狀形,具有在細胞壁或細胞骨架缺失情況下繁殖與生長的能力,有可能揭示世界早期生命的起源。

    CFILP研發團隊選擇L類型枯草芽孢桿菌(Bacillus Subtilis)作為研究對象,其增殖分裂關鍵因素的特徵定性成為研發創新活動的主要目標任務。迄今為止,研發團隊的主要發現包括:1)通過細胞壁缺失情況下促進細胞增殖分裂的基因突變隔離分析研究,發現了L類型細菌細胞增殖分裂的關鍵基因變異,被激活的細胞脂肪酸合成系統引發過多細胞膜的產生;2)進一步的研究發現,人為增加野生L類型細菌細胞的表面積/體積之比,將自發形成L類型子代細胞;3)利用基因失活的方式,發現了可保持L類型細菌的細胞增殖,但可有效阻止細胞分裂的基因變異;4)L類型細菌細胞脂肪酸成分合成的隔離與突變,可降低細胞膜流體(Fluidity),從而阻止L類型細菌繁殖過程中的細胞分裂;5)L類型細菌細胞的增殖分裂,意味著不平衡的細胞繁殖與生長導致子代細胞持續增加細胞表面積;6)L類型細菌自發形狀變形的子代細胞,可通過細胞膜進行人工修正。

相關焦點

  • 細菌細胞壁的結構
    細菌是自然界一種微小的生物,常見的細菌有球形、杆形和螺旋形,與人體細胞不同的是,細菌具有細胞壁,細胞壁位於細胞膜的外面,對細菌具有保護作用。圖中的紫色管子是肽聚糖,肽聚糖是革蘭式陽性菌細胞壁的主要成分,肽聚糖可多達五十多層,是高強度的3D空間結構,對菌體有保護作用。
  • 第二節 細菌的生長繁殖
    第二節 細菌的生長繁殖   生長繁殖的三大要素。掌握細菌生長繁殖的條件、影響因素及規律對臨床醫學及基礎研究均有重要意義。   一、細菌生長繁殖的條件   1.充足的營養:必須有充足的營養物質才能為細菌的新陳代謝及生長繁殖提供必需的原料和足夠的能量。
  • 幫細菌「加固」細胞壁,科學家發現與青黴素作用完全相反的抗生素
    抗生素是用來抑制細菌生長、殺死細菌的重要防線,為了更了解各類抗生素對抗細菌的機制,加拿大團隊針對糖肽類抗生素(glycopeptide antibiotic)進行研究,結果發現有兩種抗生素具有前所未見攻擊細菌的獨特方法,有望成為對抗具耐藥性細菌的臨床候選藥物。
  • 【微生物】你知道細菌細胞壁的重要性嗎?
    細菌的基本機構由細胞壁、細胞膜、細胞質、核質體等部分構成。細胞壁在細菌生存、活動方面起著巨大的作用,接下來我們就一起詳細了解一下細菌細胞壁的重要性吧!細胞壁是包繞在細胞膜外的膜狀結構,厚度約為10-80納米,其重量可以佔菌體乾重的10%-30%,主要成分是肽聚糖,除了無細胞壁的細菌種類外,所有細菌的細胞壁都含有肽聚糖,只是含量有所不同,這種細菌細胞壁獨有的成分使得細胞壁具有一定的硬度,是細菌能夠保持一定形狀的主要原因。
  • 問答丨藍細菌的細胞壁有纖維素嗎?
    答:有,藍細菌的細胞壁含有纖維素。藍細菌舊稱藍藻,舊版教材使用的是藍藻,新版教材使用的是藍細菌。藍細菌具有藻藍素和葉綠素,能進行光合作用,是一種單細胞原核生物。圖3:革蘭氏陽性菌細胞壁[2]2.藍細菌細胞壁的主要成分是肽聚糖藍細菌細胞均具有細胞壁,其主要成分為肽聚糖,與真細菌類相同,均可被溶菌酶溶解。
  • 【醫學微生物學重點】細菌的形態與結構
    外膜無有6、細胞壁的功能:①維持菌體固有的形態 ②保護細菌抵抗低滲環境 ③參與菌體內外的物質交換 ④有多種抗原決定簇,決定了菌體的抗原性7、細菌細胞壁缺陷型(細菌L型)細菌細胞壁的肽聚糖結構受到理化或生物因素的直接破壞或合成被抑制
  • ...能阻止細菌分裂時的細胞壁分解,將細菌活活憋死丨科學大發現
    青黴素殺菌靠的是破壞細菌的細胞壁,讓細菌吸水把自己由內而外地炸死。而最近,來自加拿大麥克馬斯特大學的Elizabeth J. Culp和Gerard D.它非但不會破壞細菌的細胞壁,反倒讓細胞壁變得穩固無比,把細菌活活困死在其中。用個成語來說的話,就是讓細菌作繭自縛。這一研究發表在Nature上[1]。
  • Nature:破解保守性細菌細胞壁構建蛋白RodA的結構
    細菌細胞壁是保護細菌免遭外部襲擊的「砌體」,也一直是藥物治療的誘人靶標。
  • 研究人員發現細菌構建細胞壁關鍵機制:新藥開發如虎添翼
    據外媒報導,對於細菌來說,第一道防線就是細胞壁,它會將抗生素等毒素拒之門外。現在,研究人員發現了細菌用來構建細胞壁的關鍵機制,這可能為正在進行的新藥開發提供一個新的目標。細菌的細胞壁有點像外骨骼,通過賦予它們形狀和結構保護其不受外來入侵。
  • 細菌基本結構包括細胞壁、細胞膜、細胞漿及核質
    細菌基本結構包括細胞壁、細胞膜、細胞漿及核質。(一)細胞壁(Cell wall)細胞壁為細菌表面比較複雜的結構。是一層較厚(5~80nm)、質量均勻的網狀結構,可承受細胞內強大的滲透壓而不破壞。細胞壁堅韌而有彈性。
  • 鑑定出一種全新的細菌細胞壁聚合酶---SEDS蛋白
    論文通信作者David Rudner和Thomas Bernhardt說,發現第二組細胞壁合成蛋白(cell wall synthesizer)能夠為開發靶向細菌細胞壁的急需療法來殺死有害細菌鋪平道路。Rudner說,「我們知道這些蛋白是良好的靶標,這是因為它們是聚合酶,所以我們能夠在細胞外面抑制它們。」
  • 最新研究首次揭示細菌細胞壁的精細化結構...
    2020年5月7日 訊 /生物谷BIOON/ --近日,一項刊登在國際雜誌Nature上的研究報告中,來自謝菲爾德大學等機構的科學家們通過研究揭示了細菌細胞壁結構的首張高解析度圖像,相關研究結果對於闡明抗生素耐藥性產生的分子機制至關重要。
  • 「撕碎」細菌細胞壁 裂解酶噬菌體輕鬆「吃掉」超級細菌
    究其原因,歐陽松應分析,對抗糞腸球菌藥物大多數為多年前所研發,更新換代速度慢;有些糞腸球菌在形態結構上產生耐藥性變化,同時糞腸球菌耐藥機理研究不透徹,缺乏相應的實驗數據指導藥物開發。因此,目前急需解決的問題是徹底了解糞腸球菌耐藥機理,為藥物研發提供理論基礎。
  • 最新研究首次揭示細菌細胞壁的精細化結構 有...
    2020年5月7日 訊 /生物谷BIOON/ --近日,一項刊登在國際雜誌Nature上的研究報告中,來自謝菲爾德大學等機構的科學家們通過研究揭示了細菌細胞壁結構的首張高解析度圖像,相關研究結果對於闡明抗生素耐藥性產生的分子機制至關重要。
  • 2020山東事業單位考試:生物醫學常識——細菌
    公共基礎知識 | 面試 | 時事政治前期文章為大家講解了今年的2019新型冠狀病毒(COVID—19),但是很多同學又提出了新的疑惑——什麼是細菌呢?它和病毒有什麼區別呢?今天來給大家講講什麼是細菌。一、細菌細菌,廣義的細菌即為原核生物是指一大類細胞核無核膜包裹,只存在稱作擬核區的裸露DNA的原始單細胞生物。
  • 二氧化氯對黴菌孢子致死機理
    研究表明次氯酸鈣能破壞真菌孢子和菌絲的細胞壁,產生胞漿變空和細胞器消失等明顯現象,而二氧化氯試驗消毒後的細胞顯微結構看不出細胞壁被破壞,胞漿變空和細胞器消失等明顯現象。這可表明雖然都含氯元素,但C1O2和次氯酸鈣作用機理有所差別,菌懸液電導率試驗結果顯示菌懸液加入二氧化氯溶液後一小時內電導率不發生變化,表明無胞內物質的滲漏。
  • 青葉水(弱酸性次氯酸水) 的殺菌機理
    青葉水的殺菌機理,就是次氯酸的氧化作用。在次氯酸分子(HOCl)中,Cl 為+價,其軌道上有一個電子空位,此空位極易奪取有機物上的電子,使有機物被氧化而失去有機活性。因此無論是細菌還是病毒,遇到青葉水,就會發生反應。青葉水活性分子不僅可與細胞壁發生作用,且因分子小,不帶電荷,故侵入細胞內與蛋白質發生氧化作用或破壞其磷酸脫氫酶,使糖代謝失調而致細胞死亡。
  • 醫學資料筆記-2 細菌的結構
    細菌細胞壁的主要成分和特有成分是肽聚糖;細菌細胞壁位於細菌的最外層;主要有維持菌體的外形、抵抗低滲環境、參與菌體內外物質交換、構成細菌抗原結構等功能
  • 耐藥超級細菌不再無敵 : 撕裂細胞壁的超級藥 Nature Microbiology 論文推薦
    SNAPP 通過「撕裂」細菌細胞壁殺死細菌,並毒性較低,進一步深入研究後有望應用於臨床中。來源 The manufacturer撰文 Aiden Burgess翻譯 雷文茜審校 劉小鷗正在觀察細菌培養基的研究者。
  • 抗生素作用機理總結
    抗生物是一類由特殊微生物產生(主要是放線菌),作用並殺滅特定致病微生物(多為細菌)的次級代謝產物。