科学家首次拍到细菌用长长秀发“抢”DNA的瞬间

　　首先让我们看一下下面这张动图↓

　　你觉得这张图里动来动去的绿色“长鼻子”是什么呢？你应该怎么也想不到，这是一个细菌正在大摇大摆“抢劫”DNA的场景吧！

　　这是印第安纳大学研究者利用他们开发的最新型染料，才能在显微镜下记录的珍贵图像资料。霍乱弧菌（Vibrio cholerae）伸出不到头发万分之一细的菌毛，灵活地从环境中摄取DNA化为己用！研究发表在《自然微生物学》杂志上[1]。

　　该机制也是细菌获得耐药性的一大途径。这帮小鬼灵精，让自己变强大可不光靠努力传代努力突变，别人有好的耐药基因，那就拿来用嘛！

　　这么一说还有点像钓鱼

　　大部分的革兰氏阴性菌和少数革兰氏阳性菌表面存在着菌毛。这些毛毛比头发丝可细得多了，直径只有3-7nm，普通的光学显微镜下是根本看不到的。

　　这个细菌的菌毛嘛，也是分好几种的，比如说普通菌毛，它长这样↓

　　嗯，不知道为什么让人想到了……

　　不管了这头浓密的秀发能够帮助细菌牢牢抓住附着物。比如说病原菌侵入人体的时候，就是靠着这些普通菌毛黏在组织上的，没有这些毛毛它们可能都算不上啥大威胁。

　　普通菌毛也比较短，一般也就0.5-6μm，另一种特殊的菌毛就纤细窈窕得多了，它的名字也令人充满那啥的幻想——性菌毛。

　　就是中间这条长~长的毛。性菌毛可长达20μm，数量也比较稀少，一个细菌只能拥有个位数的性菌毛。

　　这个性菌毛么，功能也故名思义，就是，咳咳……就是交换DNA啊，想啥呢！

　　性菌毛比起普通菌毛又粗又长，中间还是中空的。当两个细菌遇见，确认好了眼神，一个就伸出菌毛黏住对方，然后慢慢靠近、慢慢靠近……

　　后面的故事有不同的版本，有人说是DNA会通过中空的菌毛转移，也有说法认为两个细菌会紧紧贴在一起直接转移。

　　不管咋说这就完成了遗传信息的传递了嘛。学者们一般认为，这就是细菌的“有性生殖”了。

　　不过啊，印第安纳大学研究者标记的菌毛不是它俩，而是一种叫做四型菌毛（T4P）的酷炫菌毛。你问我为啥酷炫，这么甩难道不酷炫吗……（此处是一句南京话，南京的朋友请举手）

　　四型菌毛可厉害了，人家性菌毛起码还要对一对眼神你情我愿地交换，你这是一言不合看中了就直接上手抢啊！[2]

　　这还多亏了研究者们去年发表在《科学》上的研究成果，新技术实现了荧光标记菌毛的同时不影响它的功能，要不我们还看不见这种强盗行径呢！[3]

　　你看，普通的显微镜我们普通的看，只是普普通通的一只菌，呸，两只菌↓

　　岁月静好……

　　但是新技术之下马上原型毕露，霸道凶残，手还挺快！

　　拿来吧你！

　　看个分解动作！！还挑着拿！很挑剔啊！

　　这些DNA被四型菌毛一把扯进了细菌里，就是从菌毛长出来的那个小洞……讲真，研究者估计那个洞的直径可能有7-8nm，而被摄取的双链DNA约摸有个150bp，大概得有50nm长吧，穿过来的时候DNA不知得挤成什么样……

　　第一作者Elison认为，要不是这些菌毛在，DNA自然通过这个孔洞进入细菌的机率可以说是微乎其微了。

　　这可一点都不有趣。这种从外部获取DNA的行为，正是细菌得到耐药性的一大途径，如果给它们配个台词，那么大概就是，“拿来吧，你的祖传耐药基因！”

　　现在这么一看，不管是普通菌毛帮助附着增加致病性，还是性菌毛和四型菌毛从外部获取基因，都对人类没啥好处。

　　哦对了，菌毛本身还有抗原特性，最骚的操作是菌毛它爱掉啊，掉完了还能长新的，新菌毛的抗原性和旧的还不一样……[4]

　　想到这里，别管科学家们的神之P图手把菌毛P得多好看↓

　　参考资料：

　　[1]https：//www.nature.com/articles/s41564-018-0174-y#Sec17

　　[2]http://www.pnas.org/content/110/8/3065

　　[3]http://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aan5706

　　[4]https：//en.wikipedia.org/wiki/Pilus 

　　来源：奇点网