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科学家通过意想不到的罪魁祸首解开了维生素 B12 之谜
病毒杀死细菌,而在其残骸中,其他微生物可能会找到生命最重要的营养素之一:维生素 B12。弗吉尼亚理工大学的新研究表明,噬菌体(感染细菌的病毒)可以释放细菌细胞内的维生素 B12。突然获得的营养物质可以为邻近的微生物提供燃料,而这些微生物本身无法制造 B12,[...]
来源:SciTech日报病毒杀死细菌,而在其残骸中,其他微生物可能会找到生命最重要的营养素之一:维生素 B12。
弗吉尼亚理工大学的新研究表明,噬菌体(感染细菌的病毒)可以释放细菌细胞内的维生素 B12。突然获得的营养物质可以为邻近的微生物提供燃料,而这些微生物本身无法制造 B12,从而在这个过程中重塑更广泛的群落。
维生素 B12,也称为钴胺素,是关键生物过程所必需的,包括 DNA 合成、红细胞形成和正常神经功能。然而它的起源却异常独特。人类、动物和植物无法制造它。只有某些细菌和古细菌具有产生它所需的机制。
病毒如何释放维生素 B12
制造 B12 的代谢成本也很高,只有少数微生物可以做到。许多其他化合物已经进化为从周围环境中获取 B12 或密切相关的化合物(称为钴酰胺)。这种依赖性存在于海洋、土壤和哺乳动物肠道的微生物生态系统中。
这创造了一个生物难题。如果 B12 的制造成本很高,而且对产生它的细胞很有价值,那么为什么会有足够的维生素最终留在这些细胞之外来维持其邻居的生命呢?
这项发表在《ISME 杂志》上的研究指出了一个出人意料的暴力答案。
为什么 B12 会被细菌困住
噬菌体,通常缩写为噬菌体,感染细菌。它们在细菌生存的地方广泛存在,并且可以强烈影响微生物群落,包括人类肠道中的微生物群落。
在裂解感染过程中,噬菌体附着在细菌细胞上并插入其遗传物质。然后病毒劫持细菌的分子机制来制造自身的新副本。最终,宿主细胞破裂。
新产生的噬菌体逃脱了,但它们并不是唯一被释放的东西。被锁在细菌内部的 DNA、蛋白质、糖和其他分子会泄漏到周围环境中。
