病毒在太空中的行为完全不同,它可以帮助我们治疗地球上的超级细菌

细菌和病毒在国际空间站上进行一场慢动作战斗,这与地面上的生命完全不同。

来源:ZME科学

噬菌体(捕食细菌的病毒)是自然界最小的掠食者。在地球上,他们的生活是由我们很少想到的普通物理引擎塑造的:重力驱动的混合。液体循环、营养物质移动、微生物相互碰撞、噬菌体偶然进入易感细胞。

去掉重力,你就会看到一个微生物世界,其中粒子漂移、对流减弱、有效碰撞的几率发生变化。然而,一项新的公共科学图书馆生物学研究报告称,即使在国际空间站 (ISS) 近乎失重的情况下,称为噬菌体的病毒仍然可以感染细菌。但微重力似乎改变了它们来回战斗的节奏和规则,促使病毒和细菌以与地球上不同的方式进化。

太空中的噬菌体与细菌

该团队专注于经典配对:T7(一种经过充分研究的噬菌体)和大肠杆菌BL21(一种生物学中常用的实验室菌株)。他们在地球上准备了几组匹配的密封冷冻管,将它们冷冻,然后在国际空间站上的微重力下孵育一组,在类似条件下在地面上孵育另一组。短期样本运行一小时、两小时和四小时;长期组运行 23 天。

在地球上,感染在两到四个小时内变得明显。噬菌体数量急剧上升,而细菌数量却下降。在微重力条件下,短期样本在 1-4 小时内没有出现噬菌体激增。然而 23 天后,T7 水平上升了约四个数量级——这证明感染和复制确实发生了,只是时间要慢得多。

数据还暗示了在不熟悉的环境中出现的熟悉结果:阻力。细菌在两种环境中均在第 23 天持续存在,这与随着时间的推移出现的噬菌体抗性幸存者一致。

长时间孵化结束后,研究人员比较了地球和国际空间站样本的基因组。噬菌体和细菌都积累了新的突变,但模式不同,这表明即使生物体相同,选择压力也不同。

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