Nat. Rev. Microbiol. | 微生物运动和趋化性在共生中的作用
澳大利亚悉尼科技大学Jean-Baptiste Raina等人与2019年3月28日在《Nature Reviews Microbiology》上发表题目为《The role of microbial motility and chemotaxis in symbiosis》的综述。该综述强调了趋化性和运动性促进共生体的形成的时间,地点及方式,并提出这些共生行为在各种宿主和环境中都很重要。
文章摘要
许多共生关系依赖于从环境中获得的微生物。但是,定植在宿主体内的微生物的的机制还是未知的。我们提出,环境共生体的获得通常需要共生体通过运动和趋化性进行主动迁移和定植。这些行为在共生相互作用的发生和维持中的关键作用在少数模型系统中已经很好地建立,但是对于涉及从环境中获取微生物的许多共生体仍然被忽视。在本综述中,我们强调趋化性和运动性促进共生体的形成的时间,地点及方式,并提出这些共生行为在各种宿主和环境中都很重要。
文中主要图片说明
图1 | 在不同的栖息地运动介导和趋化介导的共生。这里显示的选定实例包括浮游植物细胞的外部趋化性(a; 比例尺:2μm);由于其游泳速度,Motile protist 没有使用趋化性作为获得共生体方法(b; 比例尺:2μm);在角蒿的粘液腔中具有内部趋化性(c; 比例尺:10μm);通过食液喂养昆虫的共生分选器官进行内部迁移(d; 比例尺:10μm);对植物根部的外部趋化性(e; 比例尺:2μm);朝向鱿鱼的轻器官的隐窝的内部趋化性(f; 比例尺:10μm);对珊瑚幼虫或新定居的珊瑚幼虫的外部趋化性(g; 比例尺:20μm)。外部和内部趋化性的利用取决于宿主的大小和外部流动的强度(部分h)。
图2 | 共生的动力。趋化性细菌在向宿主外部迁移(a)和宿主内部迁移(部分b)期间可以使用几种不同的游泳模式,这通常发生在富含粘液的高粘度微环境中。
图3 | 趋化性的机会取决于宿主大小。对于小型宿主(a; 例如,浮游植物),从共生体的角度,宿主表面的化学信号产生3D的化学场。这些小型宿主以与共生体相似或较慢的速度移动,但可能受到环境剪切流的影响(如图所示)。这些宿主太小,无法容纳内部共生迁移。所有这些标准也适用于中等宿主(b; 例如,运动原生生物),宿主可以比共生体移动得快得多,因此产生限制任何趋化性机会的流场。该示例显示了直径为100μm的原型,以每秒1毫米的速度游动。对于大型宿主(c; 例如,朝向并通过无脊椎动物表面的孔),共生体的内部迁移是可能的,并且化学物质通常从宿主表面的特定区域渗出。宿主表面附近的粘性边界层产生共生趋化性可行的区域。
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