揭秘「細菌大小決定因素」 劉陳立團隊推翻「兩大法則」

超級細菌,Superbugs (圖/路透社)

▲劉陳立挑戰兩大法則提出全新公式。(圖為超級細菌/路透)

實習記者崔子柔/綜合報導

中國科學院深圳先進技術研究院、深圳合成生物學創新研究院劉陳立團隊先前對該領域的「SMK生長法則」、「恆定起始質量假說」提出質疑,花了3年時間,終於修正「兩大法則」公式,其成果在本(5)月發表於國際權威期刊《自然•微生物學》雜誌。

綜合陸媒報導,劉陳立團隊以大腸桿菌為模式生物,選取超過30種培養基開展實驗,是目前在有報導的類似實驗中選用培養基種類最多、覆蓋生長速率範圍最廣的研究。

▲▼細菌,大腸桿菌。(圖/達志影像/美聯社)

▲「SMK生長法則」是現代定量微生物學領域中首個被發現的定量規律,與「恆定起始質量假說」形成的思維模式主導細菌細胞周期領域已長達半個多世紀。(圖為大腸桿菌/達志影像/美聯社)

劉陳立團隊研究結果顯示,雖然細胞的平均大小隨生長速率升高,但數據卻不符合SMK的定量公式,而且假說中認為細胞DNA複製前的恆定比值也並非一成不變,而是根據生長速率的升高,呈現先上升後下降的變化趨勢,說明兩大法則可能並不準確。

劉陳立表示,「希望通過這項研究能夠讓大家從傳統法則的慣性思維中解放出來,跳出固有的框架,從全新的角度去思考和研究細菌細胞周期背後的機制。」

除了修正兩大法則外,他們還找到適用所有生長速率的全新規律,確定DNA複製到細胞分裂的時間間隔與生長速率間的關係,且進一步發現細胞大小、複製分裂間隔、生長速率三者間的關係,並將其命名為「個體生長分裂方程」。

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