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揭示微生物培养中隐藏的 pH 感应能力

2024-09-23 11:37:06 生活来源：

导读在范德堡大学贝林格实验室博士后研究员 Sarah Worthan 博士领导的研究中，科学家们成功培育出具有感知 pH 值变化能力的微生物培养物，...

在范德堡大学贝林格实验室博士后研究员 Sarah Worthan 博士领导的研究中，科学家们成功培育出具有感知 pH 值变化能力的微生物培养物，从而能够对环境波动做出快速反应。

这一发现不仅凸显了实验室驱动进化的力量，还导致在自然界中新出现的病原体和珊瑚共生体中发现了类似的突变，这些生物能够应对环境中具有挑战性的pH值变化，因此很难研究。

新论文《大肠杆菌在适应长期反复饥饿过程中 pH 敏感转录终止的进化》于 2024 年 9 月 19 日发表在美国国家科学院院刊上。这项工作的主要成果是发现，当细菌暴露于盛宴和饥荒周期时，独立进化的细菌群体会发生突变。

根据该论文，这种突变发生在 Rho 蛋白上，其中精氨酸氨基酸被组氨酸取代，该蛋白参与终止 RNA 转录。精氨酸到组氨酸的突变也已在癌症中观察到，并已被证明赋予致癌蛋白适应性 pH 感知能力。在细菌中，这些精氨酸到组氨酸的突变可以感知 pH 并改变 Rho 蛋白的活性，从而迅速影响基因的表达方式。

在实验室中进化

共同作者、自由大学医学中心病理学、微生物学和免疫学助理教授 Benjamin Bratton 博士负责实验室实验的成像和 pH 检测的分析，而共同作者、法国奥尔良分子生物物理中心 CNRS 研究主任、受过培训的化学家 Marc Boudvillain 博士负责生化实验，证明了 Rho 在不同 pH 环境下的活性改变。

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