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生物学家挑战 70 年前的细菌游泳理论
一项新的研究挑战了数十年来对细菌如何改变方向的解释，揭示了这一过程可能是由主动的、能量依赖的力驱动的，而不是被动的蛋白质相互作用。科学家们找到了一种新方法来解释游动细菌如何改变方向，为生物学中研究最深入的分子系统之一提供了新的见解。 [...]
来源:SciTech日报一项新的研究挑战了数十年来对细菌如何改变方向的解释，揭示了这一过程可能是由主动的、能量依赖的力驱动的，而不是被动的蛋白质相互作用。
科学家们找到了一种新方法来解释游动细菌如何改变方向，为生物学中研究最深入的分子系统之一提供了新的见解。
细菌利用称为鞭毛的螺旋桨状结构在液体中移动。这些微小的尾巴顺时针或逆时针旋转，使细胞能够在其环境中导航。多年来，科学家们认为这种转换行为遵循平衡的“多米诺骨牌效应”模型，即尾部的蛋白质影响其邻居改变方向。
Flatiron Institute 研究人员 Henry Mattingly 和 Yuhai Tu 在《自然物理学》上发表的一项新研究提出了不同的解释。根据鞭毛运动的结构测量及其运动分析，研究小组认为这种开关不是被动的。相反，它是由不一定相邻的蛋白质之间活跃的机械竞争驱动的。
“自 20 世纪 50 年代以来，人们就知道这种转换行为，但现在用这种简单的分子水平机制来解释它是非常令人兴奋的，”Flatiron 研究所计算生物学中心 (CCB) 和计算神经科学中心 (CCN) 的高级研究科学家 Tu 说。
多米诺骨牌效应的问题
鞭毛马达已经被研究了几十年，通常被描述为自然界最优雅的分子机器之一。它由排列成环的 34 种蛋白质组成，由称为定子的结构提供动力。这些定子充当通道，允许带电原子流过，产生旋转所需的力。
“蛋白质相互协作。如果我处于一种状态，我的邻居就有更高的可能性加入我的同一状态，”Tu 说。 “一旦有足够多的状态改变，马达就会翻转。”