【科普视频】肠道大坏蛋,里面却有精巧和绝美

今天的视频,建议大家开大点声音,先听一听马达的轰鸣。
这马达是不是跟你见过的不太一样?对的,它是来自臭名昭著的沙门氏菌的鞭毛马达。
沙门氏菌可以引起严重的食物中毒和肠道问题,电子显微镜下面它大概长这样:
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图片来源:Stewart Lab
看到它身上那些长长的鞭毛了吧?沙门氏菌就是通过这些鞭毛,灵活自如地游动。而驱动这些鞭毛运动的,就是一开始大家看到的那个分子马达。
这是一个巨大的分子机器,下面的图里,左边这个是一个分子量已经很大的GPCR蛋白,右边这个是更大的蛋白——ATP合成酶。
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图片来源:Stewart Lab
但在鞭毛马达面前,它们都是小家伙了!
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图片来源:Stewart Lab
沙门氏菌的鞭毛马达非常精巧,而精巧的另一方面则是复杂。包括浙江大学的朱永群、张兴教授在内的科学家,在之前的研究中,已经解析了它的结构,其中包括10几种蛋白,并组成了定子和动子。动子里的几个关键的圆环结构看起来真是特别完美。
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就在2024年4月17日,来自美国范德堡大学的团队,在Nature Microbiology上发表文章,用更高精度解析了沙门氏菌鞭毛马达的圆环和转向结构。也正是他们用更高精度的数据,完成了开头那个令人赞叹的视频!
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值得多言两句的是,即使拥有如此迷人的马达,沙门氏菌终归还是恶名昭彰的“坏蛋”,我们要小心防范它们。
世间万物,总是多面且复杂。我们需要警惕,不应被外表的美丽蒙蔽,而要用更全面、更深刻的角度去看待和理解它们。
参考文献:
1.Singh PK, Sharma P, Afanzar O, et al. CryoEM structures reveal how the bacterial flagellum rotates and switches direction. Nat Microbiol. Published online April 17, 2024. doi:10.1038/s41564-024-01674-1
2.Tan J, Zhang X, Wang X, et al. Structural basis of assembly and torque transmission of the bacterial flagellar motor. Cell. 2021;184(10):2665-2679.e19. doi:10.1016/j.cell.2021.03.057
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