Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Biofilms—Những Ví Dụ Xuất Sắc Của Thành Công Trong Tiến Hóa
Tóm tắt
Sự cưỡng bức và thích nghi là những yếu tố thiết yếu của cuộc phiêu lưu tiến hóa. Vi khuẩn, thường được coi là những sinh vật nguyên thủy nhất, là những sinh vật sống đầu tiên được biết đến đã cư trú trên hành tinh của chúng ta. Tuy nhiên, qua nhiều thế kỷ, chúng đã biến đổi thành những người kỳ cựu bằng cách thích nghi với những khó khăn do các áp lực chọn lọc đặt ra vào lối sống hàng ngày của chúng và bằng cách lắp ghép nên kho vũ khí của riêng mình từ các phân tử sinh học và hóa học chuyên biệt. Bài báo này làm nổi bật những khía cạnh độc đáo của màng sinh học vi khuẩn, mà thường không được đề cập trong các bài viết tổng quan dựa trên sự phát triển hoặc ứng dụng của màng sinh học, và cung cấp cái nhìn vào những mối liên hệ đa dạng phát triển trong cộng đồng của một màng sinh học. Nó làm sáng tỏ một thực tế thường bị bỏ qua rằng vi khuẩn không chỉ đưa ra một 'phản ứng thích hợp' trước áp lực tiến hóa bằng cách phát triển khả năng sản xuất màng sinh học, mà còn tạo ra nhiều cơ hội để thử thách bản thân trong một màng sinh học nhằm duy trì động lực tiến hóa. Hệ sinh thái màng sinh học do đó có thể được coi như một di tích chứa đựng nhiều bí mật lịch sử đang chờ được khám phá. Câu chuyện này nhấn mạnh quan điểm rằng bên cạnh việc là một phản ứng đối phó với tiến hóa, màng sinh học cũng phục vụ cho nguyên nhân của tiến hóa.
Từ khóa
#vi khuẩn #màng sinh học #tiến hóa #thích nghi #áp lực chọn lọcTài liệu tham khảo
Skariyachan S, Sridhar VS, Packirisamy S et al (2018) Recent perspectives on the molecular basis of biofilm formation by Pseudomonas aeruginosa and approaches for treatment and biofilm dispersal. Folia Microbiol (Praha) 63:413–432. https://doi.org/10.1007/s12223-018-0585-4
Singh S, Singh SK, Chowdhury I, Singh R (2017) Understanding the mechanism of bacterial biofilms resistance to antimicrobial agents. Open Microbiol J 11:53–62. https://doi.org/10.2174/1874285801711010053
Park A, Jeong HH, Lee J et al (2011) Effect of shear stress on the formation of bacterial biofilm in a microfluidic channel. Biochip J 5:236–241. https://doi.org/10.1007/s13206-011-5307-9
Flemming HC, Wingender J, Szewzyk U et al (2016) Biofilms: an emergent form of bacterial life. Nat Rev Microbiol 14:563–575. https://doi.org/10.1038/nrmicro.2016.94
D’Souza GG, Povolo VR, Keegstra JM et al (2021) Nutrient complexity triggers transitions between solitary and colonial growth in bacterial populations. ISME J. https://doi.org/10.1038/s41396-021-00953-7
Schooling SR, Beveridge TJ (2006) Membrane vesicles: an overlooked component of the matrices of biofilms. J Bacteriol 188:5945–5957. https://doi.org/10.1128/JB.00257-06
Vasudevan R (2014) Biofilms: microbial cities of scientific significance. J Microbiol Exp 1:84–98
Okshevsky M, Meyer RL (2015) The role of extracellular DNA in the establishment, maintenance and perpetuation of bacterial biofilms. Crit Rev Microbiol 41:341–352. https://doi.org/10.3109/1040841X.2013.841639
Hannan S, Ready D, Jasni AS et al (2010) Transfer of antibiotic resistance by transformation with eDNA within oral biofilms. FEMS Immunol Med Microbiol 59:345–349. https://doi.org/10.1111/j.1574-695X.2010.00661.x
Saunders SH, Tse ECM, Yates MD et al (2020) Extracellular DNA promotes efficient extracellular electron transfer by Pyocyanin in Pseudomonas aeruginosa biofilms. Cell 182:919-932.e19. https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.07.006
Chambers JR, Sauer K (2013) Small RNAs and their role in biofilm formation. Trends Microbiol 21:39–49. https://doi.org/10.1016/j.tim.2012.10.008
Prindle A, Liu J, Asally M et al (2015) Ion channels enable electrical communication in bacterial communities. Nature 527:59–63. https://doi.org/10.1038/nature15709
O’Toole GA, Wong GCL (2016) Sensational biofilms: surface sensing in bacteria. Curr Opin Microbiol 30:139–146. https://doi.org/10.1016/j.mib.2016.02.004
Lovley DR (2017) Happy together: microbial communities that hook up to swap electrons. ISME J 11:327–336. https://doi.org/10.1038/ismej.2016.136
West SA, Griffin AS, Gardner A, Diggle SP (2006) Social evolution theory for microorganisms. Nat Rev Microbiol 4:597–607. https://doi.org/10.1038/nrmicro1461
Zengler K, Zaramela LS (2018) The social network of microorganisms - How auxotrophies shape complex communities. Nat Rev Microbiol 16:383–390. https://doi.org/10.1038/s41579-018-0004-5
Cai P, Sun X, Wu Y et al (2019) Soil biofilms: microbial interactions, challenges, and advanced techniques for ex-situ characterization. Soil Ecol Lett 1:85–93. https://doi.org/10.1007/s42832-019-0017-7
Rendueles O, Ghigo J (2015) Mechanisms of competition in biofilm communities. Microbiol Spectr 3:1–18. https://doi.org/10.1128/microbiolspec.MB-0009-2014