综述：多态性驱动细菌的生活方式转变，以适应生物膜中的微生态位

《REVIEWS IN ENVIRONMENTAL SCIENCE AND BIO-TECHNOLOGY》：Pleomorphism drives the lifestyle transitions in bacteria for micro-niche adaptation in biofilm

细菌通过形成生物膜应对流体剪切力等物理压力，细胞骨架蛋白（如FtsZ、MreB等）调控细胞形态变化和多形性，影响菌群间合作与竞争，环境 niches 促进稳定生物膜构建与应用。

　　

摘要

细菌已经发展出特定的机制，以在各种陆地和水生栖息地中生存，从而应对由于流体流动、周围压力以及表面接触所带来的各种物理力和压力挑战。为了克服流体剪切力，细菌通常以群体形式存在于被称为生物膜的基质中，这是微生物生命的重要存在方式之一。其中一个研究重点是阐明多细胞性的进化如何赋予了适应性优势。对生物膜形成的研究揭示了其惊人的复杂性，包括 resident 物种组成和表型特征的多样性。在生物膜的形成过程中，营养物、pH值和氧气等环境因素对细菌的表型起着重要作用。细菌的细胞成分使它们能够感知并响应不同的机械刺激，从而优化其功能，最终提高细菌的整体适应性。诸如 FtsZ、MreB、RodZ、MinC、MinD 和 MinE 等细菌细胞骨架蛋白（存在于枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和铜绿假单胞菌等细菌中）已被证明能够根据不同的环境因素或压力因素改变和维持这些细菌的表型。这些细胞骨架蛋白的差异表达有助于改变细胞形状和大小，从而导致多态性。本文综述了细菌群体内的多态性如何影响调节生物膜形成和功能的细胞间及细胞内的合作与竞争性相互作用。此外，该综述还强调了局部环境生态位在表型转换中的作用，以开发适用于环境和生物医学应用的稳定生物膜。