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在几乎所有的生态系统中都存在捕食者-猎物关系。即使是肉眼看不见的微生物，在为物种的生存而战时，也会参与这些相互作用。丁香假单胞菌是如何利用化学雷达探测并杀死敌人阿米巴变形虫的，这一研究结果发表在著名的科学杂志《细胞》上。
研究微生物如何交流增强了我们对塑造我们环境的复杂生态相互作用的理解，这是卓越集群“微观宇宙的平衡”的主要焦点。莱布尼茨天然产物研究和感染生物学研究所和耶拿弗里德里希席勒大学的研究小组研究了阿米巴、细菌和植物之间的相互作用。拜罗伊特大学的研究人员也参与了这项研究。这一结果为发现具有生物活性的天然产物开辟了新的途径。
顽固的植物病原体和具有团队精神的单细胞生物
丁香假单胞菌是一种普遍存在的破坏性植物病原体。病原体通过自然开口或损伤渗入植物，感染植物并对农业造成相当大的损害。变形虫是细菌的天敌。例如，变形虫Polysphondylium pallidum是一种以细菌为食的单细胞生物。然而，如果食物变得稀缺，单细胞生物聚集形成多细胞结构，允许孢子的产生和传播。虽然不直接参与植物的感染过程，但变形虫是一个重要的捕食者，它迫使细菌进化出高度有效的防御机制，以便在它们的存在下生存。
变形虫会杀死自己
由耶拿大学教授、莱布尼茨-香港大学系主任Pierre Stallforth领导的研究小组现在已经确定了一种以前未知的丁香假单胞菌防御机制。“我们能够展示细菌如何使用化学雷达来识别和消灭敌对的变形虫。有趣的是，变形虫本身在它们自己的死亡中起着至关重要的作用，”该研究的第一作者Shuaibing Zhang说。
Pierre Stallforth补充道：“注射器假单胞菌产生注射器因子。这些化合物对变形虫是无害的，它们使细菌移动得更快。当变形虫遇到这种分子时，这种生物就会改变丁香因子的化学结构。这种细菌反过来又有一种特殊的传感器蛋白——化学雷达调节器（CraR）——它能识别这些修饰过的分子。这使得细菌能够检测到变形虫的存在，因此负责产生有毒物质的基因——焦因子——被激活。火因子反过来杀死变形虫，有趣的是，它是经过修饰的注射器因子的衍生物。”
防御机制为新药的开发提供了契机
这种细菌的传染性也与化学雷达系统有关：紫丁香假单胞菌只有在阿米巴虫存在的情况下才能感染拟南芥，一种非常常见的植物模式生物，如果这种细菌具有活跃的“化学雷达”，因此能够保护自己免受捕食者的侵害。
这项研究为微生物、原生动物和高等植物之间复杂的相互作用提供了有价值的见解。它还为发现新的生物活性天然物质提供了起点，这些物质可以作为药物或害虫控制对人类有用。
在Leibniz-HKI的指导下，包括Werner Siemens基金会，卓越集群内的德国研究基金会“微观宇宙的平衡”和ChemBioSys合作研究中心在内的众多资金使这项开创性研究成为可能。黑森州和图林根州也在欧洲区域发展基金的资助下支持了该项目。
A chemical radar allows bacteria to detect and kill predators
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