细胞壁起什么作用?
答主细胞生物学家,研究生毕业开始一直从事细胞壁方面研究,现在细胞壁已经成为我生活的一部分了。 细胞壁(cell wall)是存在于微生物细胞外的纤维素膜和肽聚糖层。这层“铠甲”由细菌细胞的外皮鞘所构成。它控制着细胞的生长、繁殖、形态以及抗药性等,并在细菌的生存环境下发挥重要作用。 细胞壁在细菌细胞中起到结构与支持的作用。它决定了细菌的形状,使细菌具有抗压性,以对抗外界压力。同时它也为细胞提供表面,以便进行各种反应。最后当细菌死亡时,细胞壁可以保护其内容物免受感染。
细胞壁还可以作为运输分子的屏障。由于细胞壁对营养物质有运输的屏障作用,所以需要供给细菌的营养成分必须先穿透细胞壁才能实现。同时,细胞壁对细菌产生代谢毒素也有保护作用。 细胞壁还参与了细胞间信号的传递过程。例如,在细菌群体感受器中发现的PQS(正信号)与NPS(负信号),这两种物质可激活不同的信号传导通路,调节细胞的生理状态。
细胞壁还影响细菌细胞膜的渗透性。细胞壁增厚会增加细胞质的黏度,使得细胞膜上载体蛋白的数量减少,细胞的通透性降低。 对于某些细菌而言,细胞壁合成与分解代谢之间存在动态平衡。这种平衡有利于细菌对抗有害因子的侵扰并维持细菌的生长速度。
细胞壁对于维持细菌的存活和正常发育有着不可替代的重要作用。 接下来介绍我们课题组最近的研究进展! 我们最近发现了细胞壁基因集在不同环境下的表达模式,建立了基于高通量测序技术的基因组学分析方法,可用于研究其他微生物物种或类群间的细胞壁分子遗传变异及在不同环境下的表达调控规律。目前我们已经应用该方法在结核分枝杆菌、恶臭假单胞菌等病原体研究方面取得了一些成果。
通过比较不同条件下细胞壁基因的表观遗传变化,我们可以进一步探讨环境刺激作用于细菌的方式,挖掘可能的影响因素。通过对差异表达基因的功能鉴定,还能够预测不同条件下细菌对特定环境刺激的响应方式。 对于致病细菌来说,理解细胞壁生物学功能及其在环境中的变化规律非常重要。这些知识有助于我们设计相应的抑制策略来阻断细菌细胞壁的生物合成,进而杀死细菌、阻止其感染。