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細菌如何成為外來細胞的一部分?捷克科學家描述演化關鍵步驟 | 2026年4月17日

17.04.2026

由奧斯特拉瓦大學理學院與捷克科學院生物中心科學家領導的國際研究團隊,詳細描述了細菌在演化過程中如何永久成為宿主細胞的一部分。該研究揭示了促成植物、動物與人類等複雜細胞形成的關鍵過程之一,並可能有助於研究相關寄生生物,例如引發昏睡病的病原體。

捷克、德國與英國的科學家團隊聚焦於原生生物 Angomonas deanei。這種單細胞生物與引發熱帶疾病的寄生蟲有親緣關係,其特別之處在於體內永久寄生著一個細菌。一般人認為細菌多為致病源,但在此案例中,細菌已成為宿主不可或缺的共生夥伴,並在生存上完全依賴該原生生物。

在演化過程中,該細菌僅保留有限基因組,已無法獨立生存。正是這種依賴關係,使科學家得以詳細描述細菌如何被整合進細胞內。他們透過分析數千種蛋白質,並繪製其在細胞內的分布圖完成研究。

研究團隊負責人、奧斯特拉瓦大學科學院的 Vjačeslav Jurčenko 解釋:「我們使用一種特殊方法,能精確確定蛋白質在細胞內的分布。分析顯示,宿主細胞會主動將自身蛋白質輸送至細菌內,進而影響其功能與分裂。同時,兩個細胞之間也存在大量物質交換,用於能量生成等生理過程。形象地說,宿主細胞逐步將細菌‘改造’成符合自身需求的系統。」

發表於 Nature Communications 的研究指出,該原生生物中觀察到的機制,可能反映了遠古時期線粒體(細胞內能量產生結構)起源的過程。這一事件是地球上複雜生命演化的關鍵里程碑之一,沒有它,植物、動物乃至人類細胞都無法正常運作。

捷克科學院寄生蟲學研究所的 Julius Lukeš 補充說:「我們的研究也具有實際應用潛力。更深入理解該原生生物的代謝過程及其調控機制,可能有助於發現相關寄生蟲的新弱點,例如引發查加斯病或利什曼病的病原體。」

該研究題為《亞細胞蛋白質組學揭示了裂殖體原生動物 Angomonas deanei 中內共生體整合的藍圖》,被選入《Nature Communications》編輯精選,位列微生物學領域近五十篇最重要研究之一,並在學術界引起廣泛關注,包括作者 Michael Hammond 在海德堡 EMBO | EMBL 國際研討會上的報告。

Source:https://vedavyzkum.cz/veda/veda/jak-se-bakterie-stane-soucasti-cizi-bunky-cesti-vedci-popsali-klicovy-krok-evoluce

更新日期 : 2026/05/18