eLife：当细菌弯曲时

丝状蓝藻在遇到障碍物时会弯曲一定长度。这是由马克斯·普朗克动力学与自组织研究所组长、康斯坦茨大学教授斯特凡·卡尔皮施卡的研究小组发现的。研究结果为蓝藻在现代生物技术中的应用提供了重要依据。

　　

蓝藻是世界上最古老、最重要的生命形式之一，例如，它们在产生大气中的氧气方面起着至关重要的作用。有些类型形成由几个到1000多个单个细胞组成的长丝。在这种形式下，丝状细菌可以四处移动。MPI-DS小组组长、康斯坦茨大学教授Stefan Karpitschka领导的一个研究小组，与拜罗伊特大学合作，研究了这种运动的原理。

“我们测量了单个丝状细菌运动时的力，”第一作者马克西米利安·库尔扬(Maximilian Kurjahn)在描述这种方法时说。“我们发现，当施加的力超过一定长度时，它们开始弯曲，而较短的细丝保持笔直，”Kurjahn继续说道。为了做到这一点，研究人员使用了一种特殊的微流控芯片，在这种芯片中，细菌被引导到通道中，最终撞上一个障碍物。弯曲测试显示，在长度约为150微米时，这些线开始扭结和弯曲。

临界长度使系统具有灵活性

“有趣的是，大多数蓝藻的长度也在这个范围内，”Karpitschka报告说。他继续说:“这意味着人口长度的微小变化会改变其运动。这表明细菌有一个自然的临界点，可以使它们的行为适应外部条件。”细菌似乎通过附着在表面移动，因为它们没有纤毛或其他外部螺旋桨，更大的力产生更大的摩擦。

蓝藻利用阳光作为能源，因此在生物技术方面有很好的应用前景。例如，作为生物太阳能收集器，它们可以用来生产生物燃料。由于它们的丝状结构与碳纤维的厚度相似，它们也可以用于自适应生物材料，在这种材料中，形状可以被光改变。因此，更好地了解它们的运动特性有助于蓝藻的技术使用。