埃克塞特大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了有關(guān)被稱為古菌的單細(xì)胞生物體所使用的微小推進(jìn)器的新信息。跟細(xì)菌一樣，古菌被發(fā)現(xiàn)存在于廣泛的棲息地--包括人體內(nèi)部，但跟細(xì)菌不同的是，不知道它們是否會(huì)導(dǎo)致疾病。
一些古菌通過旋轉(zhuǎn)一個(gè)被稱為archaellum的螺旋形細(xì)絲將自己推進(jìn)到不可思議的速度。通過利用強(qiáng)大的低溫電子顯微鏡，這項(xiàng)新研究比以往任何時(shí)候都更接近地檢查了這一點(diǎn)。
該研究小組--包括雷根斯堡大學(xué)--專注于Methanocaldococcus villosus(簡稱M. villosus)，這是一個(gè)在冰島近海水下火山附近發(fā)現(xiàn)的物種，那里的水溫可以達(dá)到約80°C。
埃克塞特生命系統(tǒng)研究所(LSI)的Lavinia Gambelli博士說道：“M. villosus以每秒約500個(gè)體長的速度游泳。考慮到這個(gè)微小的細(xì)胞只有約一微米大小，這意味著在一秒鐘內(nèi)完成半毫米。乍一看，這似乎不多。但相比之下，一頭獵豹每秒只能達(dá)到20個(gè)身體長度--因此，如果一個(gè)M. villosus細(xì)胞有獵豹的大小，它將能以約每小時(shí)3000公里的速度游泳。M. villosus能達(dá)到的令人難以置信的速度使它成為地球上最快的生物體之一。”
研究人員通過使用低溫電子顯微鏡可以看到寬度僅有幾個(gè)氫原子那么小的物體。
“同樣來自LSI的Bertram Daum博士說道：“在這種分辨率下，我們可以看到生命的結(jié)構(gòu)并以原子級的細(xì)節(jié)研究基本的生物過程。在這項(xiàng)研究中，我們能仔細(xì)觀察世界上最小的螺旋槳以發(fā)現(xiàn)更多關(guān)于它的形狀和它如何工作。除了讓我們更多地了解這些迷人的生物體之外，這可能對人類健康和技術(shù)產(chǎn)生影響。在人體中發(fā)現(xiàn)的微生物中，古菌占了相當(dāng)大的比例。到目前為止，還沒有發(fā)現(xiàn)任何一種生物會(huì)導(dǎo)致疾病，但這仍是一種可能性。在未來，甚至有可能根據(jù)古菌使用的微小推進(jìn)器開發(fā)出用于藥物輸送的微型機(jī)器人設(shè)備。”
該研究發(fā)現(xiàn)，M. villosus使用的絲狀物是由兩個(gè)交替的蛋白質(zhì)的數(shù)千份組成，而以前調(diào)查的絲狀物只顯示一種蛋白質(zhì)。這表明，古菌的結(jié)構(gòu)和組裝比以前認(rèn)為的要復(fù)雜。
研究人員還確定了兩個(gè)主要的結(jié)構(gòu)元素，它們使弓形蟲絲能夠移動(dòng)并以高速推動(dòng)細(xì)胞。
標(biāo)簽： 生物學(xué)家 古菌中發(fā)現(xiàn) 地球上 最小推進(jìn)器
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