大肠杆菌适应环境酸性变化的机制

　　

生物通报道：即将出版的《Physiological and Biochemical Zoology》（PBZ）杂志中，一篇汇集进化和人工选择顶尖实验研究的文章，对弄清生物体适应环境条件改变和波动的机制提供了重要参考。

《PBZ》杂志主编James Hicks博士解释发表此篇文章的原因：实验进化这种令人激动的途径帮助科学家研究进化的基本机制，比同时代实验室技术到来的早。现在研究人员可以通过选择变化迅速的生物体如果蝇或E.coli，随着进化变化的出现对其进行研究，。这种优势帮助科学家研究变化出现的原因以及变化对生物体个体生理学或全部种群的影响。

E.coli可能在相对中性酸性环境中生活了成百上千代，在入侵新宿主时短暂暴露于极酸的胃环境或者偏碱性小肠。随着现代污水处理（或不正确操作），细菌在感染新宿主之前也许会接触pH接近8.0的海洋环境。

为了探清E.coli适应不同环境条件的机制，研究人员对4组细菌进行观察。一组暴露于恒定的酸性环境（Ph5.3），另一组暴露于恒定碱性环境（pH7.8），第三组暴露于pH随机变动的环境，第四组暴露于pH每日在酸性和碱性间循环变动的环境。至少1000代后，研究人员将各组的后代暴露于酸性或碱性环境。结果发现整个周期都暴露于酸性或者碱性环境的细菌组特化——当转移到它们偏爱的环境中时呈现出明显的适切性（fitness）。相反，进化于pH不断变化环境中的细菌具有多面适切性形式，没有一组在任何环境中有明显的适应性丢失现象。有趣的是，研究人员还发现多面手在任何测试pH水平都没有明显的损失，“总之，这些对比说明万事通也许至少精通某些方面。”

作者说不同pH体制中各组适应的复杂形式如此不同，揭示了适应变化pH复杂进化中的首要经验特征（first empirical characterization），下一步研究包括用这种实验进化系统研究E.coli进化出适应海岸生态系统或人类宿主的途径。（生物通 小粥）