{科研}Cell：挑战常规！细菌给它们的盟友提供武器

2016年9月17日——细菌使用被称为第六型分泌系统(T6SS)的分子标枪来抵抗它们的竞争对手。在发射这种武器的时候，他们也会无意中攻击自己的同类。然而，在一项新的研究中，巴塞尔生物中心大学的marek basler教授报告说，相关的细菌菌株受益于这种武器攻击。他们回收这个分子标枪中的蛋白质成分，并利用这些成分制造自己的武器。相关研究成果于2016年9月8日在线发表在cell journal上，论文题目为“VI型秘书系统底物在姐妹细胞间转移和重复使用”。

许多细菌有分子标枪，向敌人和竞争对手开火，因此使它们无用。这些纳米标枪的尖端充满了导致对手死亡的有毒分子。然而，有时密切相关的细菌也会受到攻击。

在这项新的研究中，巴斯勒团队首次证实，与他们的敌人相反，密切相关的细菌实际上受益于这种攻击:在注射t6ss后，这些细菌可以重用特定的蛋白质来产生自己的分子标枪。所以相关菌株互相帮助扩大弹药库，抵御竞争对手。

细菌攻击它们的竞争对手——以及它们的盟友

T6ss牢固地附着在细菌的细胞壁上。这个尖尖的微型标枪被一个柔韧的鞘包围着。在描述这种机制时，巴斯勒说，“当细菌发射标枪时，鞘在短短几微秒内迅速收缩，将标枪从细胞中喷出，注入附近的细菌。这些攻击者随后回收了残留在细胞中的标枪蛋白。”在这种策略中，细菌也攻击相关的细菌菌株，被攻击的细菌菌株也执行与攻击细菌相同的任务:它们将标枪分解成它们的蛋白质成分，然后回收这些成分来组装一个新的t6ss。

回收就是一切:细菌也在没有武装保护的情况下为盟友提供武器

以霍乱弧菌作为霍乱的病原体为研究对象，研究人员首次证实，密切相关的细菌通过这种分子标枪攻击并回收蛋白质成分来分享它们的蛋白质。出于这个原因，他们将缺乏产生分子标枪所需蛋白质的t6ss缺陷细菌与产生t6ss的正常霍乱弧菌混合。该论文的第一作者安德里亚·韦泰格解释说:“霍乱弧菌的一个特殊之处在于，它一直在组装分子标枪，并漫无目的地发射它们。如果随机击中一个t6ss缺陷的细菌，它会将分子标枪分解成它的单个成分:轴蛋白和尖端蛋白，然后重新组装成它自己的功能标枪。”

与分子标枪尖端相连的运输毒素也可以被被攻击的细菌细胞回收。即使是不再产生任何蛋白质的细菌，也可以通过重复使用附近与其相关的细菌菌株提供的分子标枪蛋白来组装成t6ss。

细菌一起与它们的竞争对手战斗

此外，研究人员观察到，相关的细菌菌株也相互合作，抵制不受欢迎的竞争对手。因此，两种弧菌可以合作杀死它们的竞争对手，即使其中一种缺乏单一的t6ss成分或连接到分子标枪尖端的毒素。巴斯勒说，“虽然我们只在实验室条件下观察到细菌之间的互补性，但我们坚信这种合作在自然界中发挥着重要作用，也为一些细菌菌群提供了生存优势。”