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科学家在亚洲柑橘木虱的一种共生细菌Profftella体内发现了一种奇怪的管状结构。这些充满核糖体的长螺旋管显示出一种在细菌中不常见的复杂性。这一发现改变了人们对细菌进化和内部结构的看法。它还可能有助于创造有针对性的方法来控制一种主要的全球柑橘害虫。
一个多国科学家小组在Profftella（一种共生细菌，与影响世界各地柑橘作物的主要害虫有关）体内发现了一种以前未知的管状结构。这一发现是通过先进的显微镜技术实现的，可能会影响害虫管理的未来方法，以及复杂生物特征如何进化的研究。来自釜山国立大学、国立生理科学研究所、神户大学和丰田工业大学的一个合作小组报告说，在亚洲柑橘木虱虱（Diaphorina citri）体内的Candidatus Profftella armatura中发现了这种不寻常的管状结构。他们的研究结果发表在Npj Imaging杂志上。高级成像显示普罗菲特拉的大螺旋管亚洲柑橘木虱虱是造成全球柑橘作物严重损失的重要农业威胁，最终影响产量和市场价格。这种昆虫携带Profftella，一种共生细菌，从父母传给后代，在昆虫的生存中起着关键作用。普罗菲特拉菌还以产生有毒化合物而闻名，这些化合物可以帮助木虱虱保护自己免受捕食者的攻击。利用3D电子显微镜，研究人员观察到Profftella细胞非常细长，长度超过100微米。在这些被拉伸的细胞内部，研究小组发现了多个长管状结构，每个结构跨度为数十微米。这些管的直径约为230纳米，由5到6根缠绕在一起的右手螺旋纤维组成。它们始终占据每个普罗夫特拉细胞的很大一部分。该研究的第一作者、釜山大学助理教授宋志宏（音）指出：“细菌通常缺乏这种复杂的细胞器。此外，我惊讶地发现，这种管是如此稳定和坚固，在高真空电子显微镜下观察时，它保持其形状，而不需要化学固定或嵌入。”装载核糖体的小管提示新的生物学功能后续研究使用其他方法，包括光学显微镜，揭示了这些管的内部包含许多核糖体，负责蛋白质生产的结构。该研究的通讯作者、日本丰桥工业大学副教授Atsushi Nakabachi解释说：“基于这一点，这些管子可能参与了蛋白质合成。鉴于它们的坚固性，它们还可以为细长的Profftella细胞提供物理支持，甚至可能充当物质运输的支架——有点像真核细胞中的细胞骨架。”细菌进化和柑橘害虫防治的意义研究人员强调，这种管状结构代表了细菌内细胞器的一个极其罕见的例子。它的发现挑战了长期以来的假设，即细菌本质上是简单的，缺乏这种内部复杂性。这一发现为了解细胞特征是如何进化的提供了新的线索，并可能有助于制定有针对性的策略来管理亚洲柑橘木虱虱，这是全球农业的一个严重问题。
