借助“纳米翻译器”，细菌和酵母进行了“跨界”交流

细胞用化学语言相互交流，但那些来自不同王国的细胞，如细菌和酵母，说的是对方几乎无法理解的方言。通过学习微生物如何“说话”，研究人员希望有一天能够操纵它们的行为，以防止疾病。这样的工作还处于起步阶段，但在ACS《纳米快报》的一项新研究中，研究人员描述了第一个使两个不相关的生物体进行交流的系统。

在自然界中，许多细胞发送和接收化学信号。这种策略使细菌能够调节它们的行为，使真菌能够交配，使人类细胞能够互相通知对方受到的威胁。这种类型的化学通讯激发了研究人员，使他们能够向细胞发出指令。

虽然一些科学家已经研究了与一种细胞进行交流的微观或纳米尺度的颗粒，但使用颗粒来实现两种不同类型的细胞之间的交流还没有被探索过。因此，该团队的科学家希望创建一个纳米级的翻译装置，以便他们能够在两个不同生物之间发送化学信号——这在自然界中很少发生。

该研究小组用装载有两种分子的二氧化硅纳米颗粒建造了纳米翻译器：一种是与葡萄糖反应的分子，另一种是被称为phleomycin的分子。他们构建的信号系统有两个步骤。首先，研究人员通过让大肠杆菌接触乳糖来启动一个信号。细菌将乳糖转化为葡萄糖，葡萄糖与纳米翻译器发生反应。接下来，这个装置释放了另一种信使化合物--弗莱霉素。酵母菌Saccharomyces cerevisiae检测到了phleomycin，并通过荧光作出反应，这是它们经过基因工程改造后的结果。

研究人员设想了基于纳米翻译器的通信系统的更多可能应用。例如，研究人员说，这些设备可以用来告诉细胞关闭某些过程并开启其他过程，或者改变人类免疫细胞的活动，从而治疗疾病。

该研究论文题为"Nanoprogrammed Cross-Kingdom Communication Between Living Microorganisms"，已发表在《纳米快报》期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.1c02435