这个佳博体育研究酵母的社会互动。是的,酵母。
酵母没有太多的社会生活；毕竟它们是单细胞真菌。但酵母确实是群居的。
人类之间的社会互动可能以蛋白质奶昔和电影讨论为中心。酵母更喜欢蛋白质的握手和生物膜的形成。
海伦·墨菲带领一组威廉玛丽研究人员致力于了解酵母社会，这对科学家来说既重要又有趣。
墨菲说：“当人们想到酿酒酵母时，他们会想到酿酒和烤面包，自从我们驯化了酿酒酵母以来，酿酒酵母为我们做了所有的事情。”“但它也是一种非常重要的生物医学生物。”
与面包师、酿酒师和葡萄酒商一样，科学家们对这种特殊的酵母种类非常感兴趣。它是地球上被研究最多的生物之一。当酿酒酵母在发酵和发酵过程中进行繁重的生化提升时，它们确实是我们的朋友。
墨菲是威廉玛丽学院生物系的助理教授。她的佳博体育对酵母的研究得到了美国国立卫生研究院的支持，最近还得到了美国国家科学基金会的资助。
墨菲解释说，除了葡萄酒和面包，酿酒酵母对科学家来说很重要，因为它是真核生物。真核生物是细胞被包裹在膜内的生物体。橡树是真核生物。狗是真核生物。酿酒酵母是便宜的，易于工作和快速复制。
“植物、动物，几乎所有我们关心的东西都是真核生物，”墨菲解释说。“这意味着当我们研究酵母内部的细胞过程时，我们正在了解很多多细胞生命是如何工作的。”
她补充说，细胞生物学和遗传学的许多原理都是通过研究酿酒酵母而首次发现的。像所有酵母一样，酿酒酵母繁殖迅速：墨菲的佳博体育每天将生产六到七代，使其成为研究进化的理想生物。
“我们可以做所有这些疯狂的事情，比如进化酵母种群，并在此过程中冷冻它们，”她说。“这基本上就像冷冻恐龙。你可以让酵母起死回生。这就像能够进入进化记录，复活一些化石，并将其与现代动物进行比较。”
墨菲发现酵母可以发展出令人惊讶的复杂的合作安排。她的佳博体育刚刚提交了一篇关于酵母细胞顶部蛋白质的论文。这种分子允许酵母细胞相互粘附，墨菲说，这种蛋白质似乎是一种自我识别机制，使单个酵母细胞能够选择性地与它们最接近的基因近亲结合。这只是酵母社会的一个方面，她指出，酵母社会可以惊人地多样化。
“大多数人不认为微生物是社会性的，”她说。“人们认为它们只是细胞，漂浮在环境中，可能与非生物世界相互作用。但事实上，大多数微生物生活在小的空间群落中，并参与各种各样的相互作用，从与毒素的致命战争一直到合作、群体感应和生物膜形成。”
酵母喜欢和近亲组成互助的小群体；墨菲说，这并不奇怪，因为当动物进行合作行为时，大多数时候都是通过亲属相互帮助而进化出来的。
她说：“你很难看到没有亲缘关系的生物是利他的，或者是相互合作的。”“进化不是这样运作的。通过你的亲属，你更喜欢你自己的基因组。这就是我们在酵母中发现的。”
墨菲的佳博体育团队成员大多是本科生：“他们很棒。我爱我的每一个学生——他们每个人都以不同的方式爱我。”
该佳博体育的任务是培育一种生物体的数百代，并检查其特征并跟踪每一代。生产不断进化的几代酵母需要亚历克·弗里德曼，阿曼达·伊万诺夫和索菲·哈里斯的持续，紧张的湿佳博体育工作。
朱莉安娜·萨尔塞多20岁是佳博体育进化研究的带头人。这个项目有很大的计算方面，这在很大程度上是生物学系学生梅莉哈·艾哈迈德（Meliha Ahmad）的领域。
墨菲说：“今年夏天，她正在翻阅一堆基因组数据。”
一旦酿酒酵母家族将其放入任何它们认为可以形成生物膜的地方，研究人员就会开始看到菌株聚集在一起形成墨菲所说的“小花”。花朵的形成是酵母细胞组织起来的标志。每种菌株也形成了自己可预测的细胞外基质。
墨菲解释说：“它们排泄的东西可以让它们附着在一个社区建筑中。”研究人员刚刚开始了解生活在这样一个社区的巨大好处。墨菲说，首先，研究表明，这种结构保留了更多的水分，这对酵母有好处。
她说：“另一件令人惊奇的事情是有药物外排泵。”“换句话说，细胞外部的小泵可以将抗生素和其他药物抽走。”
她说，这些小保护泵只存在于酵母菌落的外部，它们在保护菌落。这是酵母通过基因分化所带来的好处的又一个例子。
一个社会群体只有在每个人都友好相处的情况下才会繁荣，但在酵母群落和人类群落中，总是有一个人设法从群落中受益，而不为它做出任何贡献。墨菲最近获得了美国国家科学基金会环境生物学部门的资助，致力于将这种“骗子”酵母细胞变成特洛伊木马，从而能够破坏社区的生物防御。
墨菲说，主要是酿酒链球菌的野生菌株开始形成并保卫它们的殖民地。啤酒面包菌株被培育成受精的温顺仆人，但她补充说，它们偶尔会失控，开始形成生物膜。酿酒师或面包师只是有一批不好的啤酒，通常不会怀疑变异是啤酒的根本原因。
因为酵母菌繁殖得非常快，它们进化出新的菌株。有时菌株会变得致命，而通常良性的酵母菌会进化成可以产生顽固感染的东西。
墨菲说，酵母社会在人类和酵母之间漫长而通常有益的历史中偶尔投下了黑点。健康人通常不携带酿酒酵母菌群，但墨菲说，它们可以在免疫功能低下的人的阴道和肺部找到。
与酵母菌有关的人类健康问题往往是由另一种酵母菌引起的，即白色念珠菌。它不仅是人体组织中顽固和不受欢迎的存在，而且还可以在医疗设备的表面上居住。
“你可以在导管上获得白色念珠菌生物膜，”她说。“它们进入了一种不同的生长形式——很难摆脱！”
墨菲解释说，当酵母在生物膜中聚集在一起时，这个群落会对抗生素产生超级耐药性。她补充说：“生物膜群落的整体理念是抵抗任何形式的环境压力。”
一个社会群体只有在每个人都友好相处的情况下才会繁荣，但在酵母群落和人类群落中，总是有一个人设法从群落中受益，而不为它做出任何贡献。墨菲最近获得了美国国家科学基金会环境生物学部门的资助，致力于开发将这种“骗子”酵母细胞转化为特洛伊木马的技术，这种技术将能够打破社区的抗生素耐药性或其他生物防御。
导管、植入物和其他受酵母困扰的医疗设备都是塑料的，墨菲和她的佳博体育在小塑料珠上培养菌落。她指出，她的佳博体育只专注于塑料粘附的第一阶段。
“我们不是在培育有毒和可怕的菌株。我们只是在研究附着在塑料表面的基因，”她解释说。当研究人员人为地选择塑料粘附性时，结果会变得有趣：经过800代左右，酵母菌落进化出了粘附在玻璃佳博体育器皿和小珠子上的能力。
墨菲的佳博体育正在通过研究一种很少感染人类的酵母来推进对酵母生物膜的理解，但由于“安全”和“危险”的酵母非常相似，他们的工作适用于白色念珠菌和其他临床关注的酵母。
“生物膜的生命周期是你得到一些酵母细胞。他们安定下来。第一步是粘在表面上。然后菌落或生物膜就会开始生长。然后你会看到细胞开始表现出一些分化，”她解释说。“最后一步是，有时一个片段会断裂，落在其他地方，开始一个新的生物膜。”
