這是一種篩選方法，主要用于檢測用于調(diào)節(jié)細(xì)胞行為的信號，在沙門氏菌上（Salmonella）有生物傳感器在工作。圖片來源：Erez Mills/Miller Lab/Univ. of Wash.
　　知道細(xì)菌是如何根據(jù)環(huán)境信號來調(diào)節(jié)行為可以幫助我們解決由細(xì)菌導(dǎo)致的生物污染以及細(xì)菌耐藥性等問題。
　　科研人員研究出了一種快速方法，用于幫助檢測細(xì)菌是如何感知周圍的環(huán)境并做出反應(yīng)這兩種行為。
　　細(xì)菌能夠接受外來的信號，再將這些信號施加于內(nèi)部的信號通路，從而來直接指導(dǎo)它們自己的行為。這種對周圍環(huán)境的監(jiān)測可以使得細(xì)菌在惡劣的環(huán)境下觸發(fā)相應(yīng)的存活策略，例如在缺乏營養(yǎng)素或者周圍環(huán)境存在相應(yīng)的抗生素的條件下生存下來。
　　2015年6月9日發(fā)表在Science Signaling上的封面文章，微生物學(xué)家們發(fā)表了他們在研究食源性致病菌沙門氏細(xì)菌時所發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌能感知周圍環(huán)境的現(xiàn)象。沙門氏細(xì)菌在條件不同的位置以及其周圍的環(huán)境中都能及時調(diào)適，其中一個安全策略就是沙門氏細(xì)菌相互聚集從而形成類似于生物膜的結(jié)構(gòu)：這是細(xì)菌的一種聚集狀態(tài)，形成一個具有保護(hù)功能的外殼。
　　沙門氏菌的生物膜可以在許多物質(zhì)的表面持久生長，從而使得該細(xì)菌對于感染控制措施具有抵抗作用，這對于食品加工工業(yè)來說是一個大難題。根據(jù)食品*（Centers for Disease Control and Prevention）的數(shù)據(jù)顯示，僅沙門氏菌每年就會導(dǎo)致美國120萬人感染疾病。
　　科研人員在文章中指出，之所以能夠如此迅速地適應(yīng)環(huán)境，沙門氏菌需要確定它們所處的位置，到底是在胃液中，還是在細(xì)胞內(nèi)部，還是在工廠里或者是其它物質(zhì)表面。研究人員補(bǔ)充道，沙門氏菌是目前研究zui多的細(xì)菌治病微生物，然而，對于沙門氏菌感知周圍環(huán)境的研究卻少之又少。
　　科研人員主要有來自于華盛頓大學(xué)（University of Washington），醫(yī)學(xué)、微生物學(xué)、免疫學(xué)以及基因科學(xué)教授Samuel I. Miller實驗室的Erez Mills、Erik Petersen和Bridget R. Kulasekara。
　　他們描述了一種新的篩選方法，設(shè)計并確定了沙門氏菌獲取的環(huán)境因子，同時還調(diào)節(jié)了第二信使分子量。
　　第二分子是cyclic-di-GMP，在許多種類的細(xì)菌中能根據(jù)環(huán)境的變化做出反應(yīng)，來控制細(xì)菌的運動以及生物膜的形成，然而，到目前為止，沙門氏菌中調(diào)節(jié)cyclic-di-GMP的特殊信號依然是一個未解之謎。
　　科研人員發(fā)現(xiàn)很多環(huán)境信號能夠調(diào)節(jié)沙門氏菌體內(nèi)的cyclic-di-GMP，進(jìn)而改變其表面生物膜的形成。
　　他們篩選信號以及細(xì)菌行為的過程中使用了很多的技術(shù)，包括對于cyclic-di-GMP進(jìn)行設(shè)計的基因工程的生物傳感器。同時還使用了顯微鏡和流式細(xì)胞儀，流式細(xì)胞儀是用于檢測懸浮在液體中的細(xì)胞信號的基于激光的檢測設(shè)備。
　　科研人員說：我們所找到的zui感興趣的信號是L-*（L-arginine），是人體二十種必須氨基酸之一。科研人員繼續(xù)解釋道，沙門氏菌能夠?qū)τ诜浅５蜐舛鹊腖-*做出反應(yīng)，這個量對于使用營養(yǎng)來源來說實在是微乎其微。
　　科研人員認(rèn)為，細(xì)菌能夠感知如此低濃度的L-*告訴我們，細(xì)菌存在著某種環(huán)境機(jī)制，可以促進(jìn)細(xì)菌來迅速地適應(yīng)環(huán)境。
　　科研人員說：今后的主要工作在于確定L-*所適用的環(huán)境類型，以及細(xì)菌針對L-*所做出的反應(yīng)。
　　本研究除了提供了一個研究沙門氏菌如何感知周圍化學(xué)環(huán)境的新方法之外，科研人員還設(shè)計能用于其它種類細(xì)菌研究的方法，可以增加我們對于微生物感知方面的認(rèn)識。
　　這一研究的應(yīng)用場景可以包括對抗抗生素的耐藥性，以及改善農(nóng)業(yè)和工業(yè)環(huán)境中的細(xì)菌生物污染等。