科海观潮—生物体对环境适应性的研究

使用非损伤微测技术研究微生物对环境的适应性

细胞膜转运系统的活性对维持胞内的pH平衡，保持细胞的渗透势、营养吸收和清除细胞代谢中的毒物非常重要。当前电生理学和分子遗传学已经解释了质膜转运体在响应环境因子的感受过程和信号转导途径。质膜电势和离子流的变化是细胞响应温度、激素、渗透和机械刺激的最早期事件，这些变化和细菌的活性密切相关。然而，对细菌如何感受环境和细胞膜对环境的适应过程知之甚少。

自从2001年，非损伤微测技术第一次应用于细菌细胞的膜转运过程的研究，目前已经积累了很多信息。近年来，非损伤微测技术在动物、植物、真菌和细菌对环境的适应性研究中变得非常流行。本文总结了这些发现，讨论了非损伤微测技术在研究细菌对环境的适应性反应。首先，讨论了这个新技术在微生物中应用的方法学，然后，描述了几个实例（典型的研究）。最后总结了膜转运活性对不同胁迫（酸、渗透和温度）的反应，以及流速变化作为细菌生长时期和营养利用的功能指标。

非损伤微测技术测定的离子流可能在我们理解细菌、真菌和生物膜对不同环境条件下的适用性反应提供了许多概念上的进步。这个技术能够用于快速地评价食品的加工过程，减少细菌对食品的污染，以及发展一些评价生物对抗菌剂的抗性策略。非损伤微测技术是结构基因组学向功能基因组学转变的理想工具。

图注：温度引起单核细胞增多性李司忒氏菌（Listeria monocytogenes LO28）H+流速的改变，H+流是细菌对温度响应的功能性指标。

关键词：细菌; 生物膜; 离子流; 胁迫; 适应性; 非损伤微测技术.

参考文献：Lana Shabala et al. FEMS Microbiol Rev 30 (2006) 472–486.（NISC文献编号：F2006-004）

注：非损伤微测技术(NMT)包括：SIET、SVET、SPET、SERIS、SERP、SERE、SRET、MIFE®等。

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