德國馬克斯·普朗克海洋微生物學研究所（Max Planck Institute for Marine Microbiology）首次深入分析動物細胞核寄生菌，論文刊登於《自然微生物學》（Nature Microbiology）期刊。
這種寄生細胞核的細菌名為 Candidatus Endonucleobacter，能感染深海地熱噴泉和冷泉口的貽貝類，並寄生於細胞核。單一細菌侵入至貽貝細胞核，竟可繁殖至超過 8 萬個細菌個體，導致細胞核膨脹至 50 倍大。第一作者尼科·萊施（Niko Leisch）博士表示：「我們想了解細菌如何侵入細胞核和繁殖，以及如何取得大量養分又能避免宿主死亡。」
團隊揭示，核內細菌以宿主細胞醣類、脂質和其他細胞成分為生。但與許多核內細菌不同，並不會消化宿主細胞核核酸。這策略能確保宿主功能持續運作，以提供細菌繁殖所需的大量養分。
揭示罕見基因交換機制
動物細胞遭細菌感染時，通常會啟動自殺程序（細胞凋亡）為防禦機制。主要作者米格爾·安赫爾·岡薩雷斯·波拉斯（Miguel Ángel González Porras）解釋：「與眾不同的是，這些細菌會分泌能抑制細胞凋亡的蛋白質，細菌產生越多抑制蛋白，宿主細胞越會增加誘發細胞凋亡的蛋白質含量。」最後寄生菌增殖至相當程度，宿主細胞終於破裂，釋放出細菌又會「尋找」機會，感染新宿主。
團隊對能在寄生細菌鑑定到細胞凋亡抑制蛋白（inhibitor of apoptosis proteins，IAPs）感到意外。這類蛋白質通常只存在動物細胞和少數病毒中，之前從未在細菌中發現過。他們針對新發現的抑制蛋白進行演化分析，結果表明細菌很可能是從宿主獲得了這些基因。如果這項推論屬實，將是自然界中極少數的例子。因為大部分的情形，是宿主由細菌獲得新的基因。
共同領導本次研究的妮可·杜比利耶（Nicole Dubilier）博士解釋：「我們的研究揭示了一種罕見的基因交換機制──從真核生物到細菌的橫向基因轉移──這項新發現將可能改變微生物學家對於微生物進化和致病機制的理解。」
（首圖來源：Flickr/NOAA Ocean Exploration CC BY 2.0）
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