科学家发现土壤细菌需要两层安全就像数字世界一样

谷歌的那些人认为他们太聪明了。苹果和微软也是如此。他们的软件(和许多其他人)在数字世界中使用双因素身份验证来验证身份，但他们有点落后。一个单细胞的土壤细菌击败了它们，由谁知道数百万年。

怀俄明大学博士分子生物学家丹·沃尔(Dan Wall)实验室的学生克里斯·瓦萨洛(Chris Vassallo)发现细菌粘球菌(Myxococcus xanthus)在其社交世界中初次见面和问候之后表现出相当于秘密握手的作用。第二级验证很重要。如果不被承认，他们就会死

他们的结果描述于上文于开放获取期刊eLife上发表的“由外膜交换传递的感染性多态性毒素鉴别粘细菌中的亲属”。

华尔实验室的早期研究发现，这些细菌通过称为TraA的细胞表面受体识别亲属，并通过实验室称为外膜交换(OME)的过程接触时将细胞物转移到彼此。目前的研究是关于交换的货物。

M. xanthus的社交生活方式要求他们与亲属或亲密的家庭成员合作。

“这些细胞知道他们与谁合作非常重要，”Cheyenne的Vassallo说。“如果不是他们的自己，他们不想给他们竞争的另一个细胞提供有益的治疗。他们这样做的一种方式是通过毒素交换。”

细胞在OME期间交换潜在的有毒蛋白质。这个过程需要几分钟。

“如果他们的身份不匹配，他们会用毒素杀死对方，”瓦萨洛说。

蛋白质的毒性混合物从一个细胞移动到另一个细胞，如果细胞不能免疫，就会咀嚼DNA或RNA。Vassallo说这些细菌不会立即死亡。尽管生病了，但它们能够感染其他细胞，类似于患有可传播疾病的人类。

沃尔的实验室发现细菌使用了M. xanthus特有的受体。在野外，脚下在户外，粘细菌群内有数百种不同的识别受体。

仅使用TraA受体进行身份验证是不够的。沃尔说，几克土壤可能包含一百个不同的M. xanthus社会群体，他们都生活在一起，但不一定要彼此合作。

他说，瓦萨洛发现了第二层特异性。

“第一层是'你有一个兼容的TraA受体吗?'如果你这样做，你交换组件，“沃尔说。“接下来的一层是，'你对使用这种交换过程会给你的毒素集合有免疫力吗?'”

细菌抽杀，其中亲属作为细胞包收敛的非金属会导致杀伤区。并非所有的交流都会导致死亡和破坏。Vassallo在之前的研究中发现健康细菌修复受损的亲属。他设计了一个实验，细胞膜有缺陷，自行留下就会死亡。但是，如果与健康的亲属混合，克隆人会给他们健康的物质，病态的细胞会恢复活力。

沃尔的研究是美国国立卫生研究院提供的120万美元赠款的一部分。它遵循之前的160万美元，为期五年的补助金。该研究有助于解决多细胞动物和植物的存在。

Wall说，从单细胞生命到多细胞生命的进化过渡显然非常困难。该事件被认为只发生过一次动物，也许两次植物发生。

“在微观世界中，它可能分开发生了几十次，”沃尔说。“在粘细菌的情况下，它们似乎已经转变为多细胞性，这是一种基于聚合策略的相当原始的转变，而OME在这一过程中起着重要作用。”

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