PNAS：生物结构－功能的新诠释

　　

生物通报道：一些细菌如螺旋菌会形成像星座一样具有晕环的闪亮群体形式。那么这种特殊的群体形式到底有什么功能呢？

发表在最新一期的《美国科学院院刊》上的一项新研究回答了新月柄杆菌（Caulobacter crescentus）的这种形式和功能问题。这种细菌的细胞会通过特殊的柄固定在固体物质上。

IUB的研究人员发现这种细菌能够通过他们的柄来吸收营养。这是迄今为止第一个证实细菌的一个主要形状特征与特定生理功能相对应的例子。尽管它们很微小并且易于在实验室进行研究，但是到目前人们对细菌形状的生理功能还几无所知。

新月柄杆菌的柄能充当一种天线来扩大从环境中吸收有机磷酸的能力。引入的营养物质向着细胞的主题扩散，在那里，营养物质通过代谢过程快速吸收。研究人员利用荧光显微镜来观察有机磷酸进入新月柄杆菌细胞的位置。和其他革兰氏阴性菌一样，新月柄杆菌也有两层膜，其间具有外周胞质。实验证实有机磷酸能通过横跨整个细胞表面（包括柄）进入。一旦穿过外层膜，有机磷酸就被转化成无机磷酸并从柄向着外周胞质扩散。当磷酸到达细胞体的周质时，磷酸穿过内膜并进入细胞质。

这种柄能显著增加细胞与环境的接触，而无需增加细胞体积和表面积。利用数学模型，研究人员证实利用这种天线的营养吸收方式远比其他形态更有效。这个模型还推测出细菌通过扩散从它们的缓解中吸收养分。（生物通记者杨遥）