沒有神經系統和神經元，細菌竟然能將記憶傳給下一代！
研究者用綠膿桿菌作為實驗對象，這種細菌能在囊性纖維化患者的氣道里形成一層生物膜，會造成致命的感染。
由美國加州大學洛杉磯分校科學家牽頭的一個國際研究團隊發現，細菌有一種「記憶」，能夠把感覺到的知識從一代個體傳到下一代，而這些個體都不具備中樞神經系統，也沒有任何神經元。
「這對我們和醫學領域來說都是一大驚喜。」加州納米系統學院成員、生物工程學與生化學教授，資深作者傑拉德?王說。
囊性纖維化患者因細菌生物膜引起的感染一向難以治療，上述新發現是了解這一難題的重要一步。
研究小組研究了一種叫做銅綠假單胞菌（又名綠膿桿菌）的細菌，它能在囊性纖維化患者的氣道中形成生物膜，並導致可能致命的持續性感染。細菌生物膜也可以在外科植入物上形成，例如人工髖關節上；當這種情況發生，就會導致植入失敗。細菌生物膜是由基因相同的細菌細胞組成的，它們可以在幾乎任何錶面上定植，形成由單個細胞組成的相互合作的群落。
「細菌需要發現一個表面，並發展出附著能力，這是形成生物膜的第一步。」研究論文的共同第一作者、UCLA研究生加爾文?李說。「我們首次實現了跟蹤個體細胞的整個譜系的行為模式。我們發現，細菌的後代能夠記住其祖先感知表面的信號。」
「我感到非常驚喜，因為我們了解到了在生物膜形成早期過程中，可逆的和不可逆的附著是如何連接起來的。」達特茅斯吉賽爾學院教授、合作資深作者喬治?奧圖爾說。「這一理論是上世紀30年代被提出來的，90多年後我們才明白它們是如何同時起作用的。」
為了分析「感知」表面階段時的細胞，科學家使用了由王教授團隊開發的一種多代同堂細胞追蹤法，結合其他幾種數據分析法，包括常用於音樂音調分析的一種信號處理技術，這也是該技術首次應用於生物學測量。
研究揭示，細菌細胞內的信號分子循環性AMP的表達，以及IV型菌毛（參與細菌細胞活動的附屬物）的活動水平，這兩個事件是有節奏地互相連接的，兩個事件之間僅僅相隔幾個小時。
王教授說：「細菌通過這種有節奏的模式來感覺和記憶，這是它們能夠決定何時停止運動、靜止下來、不可逆地附著於一個表面，最終形成生物膜的關鍵。」
該研究成果首先以在線的形式發表在《美國國家科學院學報》上，稍後將刊登於該學報的印刷版。
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編譯：馥莉 責編：李雪
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