细菌的细胞分裂也需要机械力的参与

洛杉矶联邦理工学院的一项新研究发现，细菌利用机械力和生物因素进行分裂。这项由洛杉矶联邦理工学院的约翰·麦金尼和格奥尔格·范特纳领导的研究表明，细菌分裂不仅受生物学的支配，还受物理学的支配。然而，人们对物理学这一块的交互作用知之甚少。

大多数细菌是杆状细胞，它们通过将长度翻倍并在中间分裂产生两个“子细胞”来繁殖。在空间和时间上控制这些过程的机制对其生存至关重要。考虑到细菌在日常生活中的普遍性以及它们在生物技术中的普遍应用，这些机制的重要性不言而喻。

科学家们所研究的这种细菌与引起人类肺结核的病原体非常相似，肺结核的死亡人数比其它任何传染病都要多。为了研究这些“分枝杆菌”的生长和分裂动力学，科学家们建造了一种特殊的仪器，将光学和原子力显微镜结合起来，在分子尺度上对细胞进行成像和操作。

数据显示，分枝杆菌细胞分裂除了需要先前确定的分裂因子(酶)之外，还需要机械力的参与。在细胞分裂之前，细胞壁上的机械应力会逐渐累积。最终，细胞分裂成两个新的细胞。值得注意的是，当研究人员用超锋利的原子力显微镜针头对细菌施压时，会导致细胞瞬间过早分裂。这项实验证明，机械力对这一重要的生物过程至关重要。

那么，生物学在这一过程的哪里起作用呢？当细菌细胞分裂时，两个子细胞的分离过程是由溶解它们之间分子连接的酶调节的。研究人员发现，这个基本的过程可以通过使用原子力显微镜针头压迫新生的分裂部位来跳过。

约翰·麦金尼说：“我们的工作表明，生物酶和机械力‘协同’促成细菌的细胞分裂。”

phys

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