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研究表明，细菌利用包裹鞭毛穿过微观通道
研究人员发现细菌如何通过将鞭毛缠绕在身体上并向前移动来突破仅比自身大的空间。研究小组使用模仿昆虫肠道通道的微流体装置，揭示了一种显着的“鞭毛包裹”运动，可以让共生细菌通过 1 微米宽的隧道。基因操作和数学计算表明，鞭毛中称为钩的微小关节的灵活性对于这种螺旋状运动至关重要，甚至决定了细菌是否能够成功感染昆虫宿主。
来源:英国物理学家网首页研究人员发现细菌如何通过将鞭毛缠绕在身体上并向前移动来突破仅比自身大的空间。研究小组使用模仿昆虫肠道通道的微流体装置，揭示了一种显着的“鞭毛包裹”运动，可以让共生细菌通过 1 微米宽的隧道。基因操作和数学计算表明，鞭毛中称为钩的微小关节的灵活性对于这种螺旋状运动至关重要，甚至决定了细菌是否能够成功感染昆虫宿主。
由电气通信大学的 Daisuke Nakane 博士和 Tetsuo Kan 博士、立命馆大学的 Hirofumi Wada 博士和日本产业技术综合研究所的 Yoshitomo Kikuchi 博士领导的日本研究小组在《Nature Communications》上发表了他们的研究成果。
鞭毛包裹如何实现运动
研究表明，某些共生细菌将其旋转鞭毛（用于游泳的螺旋尾部）包裹在细胞体周围，形成“螺纹”。这种结构使它们能够向前推进，穿过 1 微米宽的通道，例如昆虫肠道内的通道，否则它们会被困住或固定住。
为了可视化这种非凡的运动，研究人员构建了一种准一维微流体装置，可以再现昆虫肠道“分选器官”的几何形状。在显微镜下，可以看到一种叫做Caballeronia insecticola的细菌通过反复缠绕和展开鞭毛，顺利地穿过狭窄的通道。相比之下，无法进行这种包裹的相关物种仍然被困住。
计算机模拟证实了包裹模式的物理优势：在有限的空间中，正常的鞭毛旋转只是搅拌液体，而包裹鞭毛则像旋转的开瓶器一样在壁上有效地产生推进力，有效地推动细胞前进。