科学家揭示细菌孢子解除休眠状态的机制

部分细菌可以通过产生孢子的方式抵御恶劣生存环境，但休眠状态的孢子是如何在遇到适宜条件时复苏仍缺乏机制性研究。美国加州大学圣地亚哥分校的科研人员发现了细菌孢子依靠钾离子流动从而解除休眠状态的方法，相关成果在《Science》发表，论文的标题为：Electrochemical potential enables dormant spores to integrate environmental signals。

研究团队选定对人类无害并且保持着微生物在太空中存活时间最长纪录的枯草芽孢杆菌，作为测试休眠孢子是否能感知短暂的环境信号的模式生物。研究人员发现将枯草芽孢杆菌的孢子暴露于营养物质后，孢子可以通过钾离子流动的方式释放内核储存的电化学能，即使是面对不足以触发脱离休眠状态的营养信号，孢子也能做出反应。随着暴露次数增多，更多钾离子外流促使内核部分负电荷比例升高，当孢子的内核部分累积足够的负电荷达到一定临界阈值，孢子就会解除休眠状态，恢复生物活动。

该研究揭示了孢子如何在非活跃状态下感应周围环境，依靠钾离子流动解除休眠状态的新机制。