プロビデンスにあるブラウン大学のケニー・ブロイヤーと彼の同僚は、特別な顕微鏡技術を使用して移動メカニズムを発見しました。従来のシステムでは敏捷な微生物はすぐに見えなくなってしまうため、個々の細菌を具体的に追跡することが可能になります。この追跡方法を使用して、研究者らは、Caulobacter crescentus 種の細菌が水溶液中で泳ぎ回るのを観察しました。彼らは、精細胞と同様に、移動のための推進器官として単一の鞭毛を持っています。
このいわゆる鞭毛を使って、カウロバクターは前後に動くことができます。旋回する付属物は、歩行に応じて押したり引いたりする力を生成します。これに関連して、研究者らは当初、予想外のことに気づいたとブロイヤーは報告している。「細菌は、後方よりも前方に速く移動した。これには我々は非常に驚いた。なぜなら、物理法則によれば、鞭毛の動きは両方向に同じ効果をもたらすはずだからだ」 。」そこで科学者たちは、この影響の原因を解明することに着手しました。
体の動きが推進力を生む
この研究の過程で、彼らはこれまで知られていなかったメカニズムを発見した。つまり、移動中、細菌の細胞体は、あたかも目に見えない螺旋管の中を移動しているかのように振る舞う、と彼らは説明する。ブロイアーと彼の同僚は、数学的モデルを使用して、体の動きが実際に細菌を活性化することを証明することができました。研究者らは、後進ギアでは挙動が弱くなることを発見しました。これは、微生物が後方よりも前方に速く移動する理由を説明しました。
「我々の知る限りでは、細菌の細胞体も細菌の運動に関与している可能性があることを初めて示しました」とブロイヤー氏は言う。 「これまで、セルは移動する必要がある単なる負荷であると考えられていました。しかし、私たちはそれが輸送に貢献できることを示すことができました。」同氏によれば、この発見は、一部の細菌がなぜそのような奇妙な体の形状をしているのかという疑問に新たな光を当てる可能性があるという。だからこそ、研究者らは現在、他の種類の細菌の遊泳行動を調査したいと考えており、また、粘液などの異なる媒体中で細菌がどのように行動するかも調査したいと考えている。 「これらすべては、細菌が特定の条件下でどのように移動するかを説明できる可能性があり、ひいては病原体の拡散挙動に関する重要な情報を提供する可能性があります」と科学者は述べています。
