荧光激活细胞分选揭示大肠杆菌L型体仍保持同步的核酸合成动态

L型细菌是缺壁变异体，能够在没有完整细胞壁的情况下，并且不依赖经典细胞分裂机制而增殖。尽管人们对L型细菌如何在缺乏细胞壁的情况下存活和增殖已有了越来越深入的认识，但对于在无细胞壁状态下，包括DNA和RNA合成在内的细胞周期过程如何实现协调调控，仍缺乏充分理解。在本研究中，我们证明荧光激活细胞分选（fluorescence-activated cell sorting，FACS）可为大肠杆菌L型细菌的定量分析提供一种稳健的方法。流式细胞术揭示了两个细胞内核酸含量不同且可逆的亚群；分选后，这两个亚群迅速重新建立起原有的异质性分布。值得注意的是，初始核酸含量较低的细胞在24小时内发生了同步的、群体范围内的核酸合成增加，这一现象也通过延时荧光显微镜独立得到了证实。对采用SYTO和DAPI染料染色的液体培养物进行分析显示，这种短暂的增加发生在早期对数生长期，且主要由RNA合成而非DNA合成所驱动。与具有细胞壁的大肠杆菌中的观察结果一致，随着培养物逐渐转向营养受限状态，RNA水平先达到峰值，随后下降。综上，这些发现表明FACS是研究L型细菌生物学特征的有力工具，并揭示出尽管缺乏完整的细胞壁和经典的细胞分裂机制，L型细菌仍保留着对核酸合成进行群体范围内协调调控的能力。

L 型细菌是细胞壁缺失的变异体，能够在缺乏完整细胞壁的情况下增殖，并且不依赖于经典的细胞分裂机制。尽管人们对 L 型细菌如何在无细胞壁状态下存活和增殖已有越来越深入的认识，但对于细胞周期过程（包括 DNA 和 RNA 合成）如何在无细胞壁状态下实现协调调控，仍缺乏充分理解。在本研究中，我们证明，荧光激活细胞分选（fluorescence-activated cell sorting，FACS）为定量分析大肠杆菌 L 型提供了一种稳健的方法。流式细胞术揭示了两个胞内核酸含量不同的可逆性亚群，而这两个亚群在分选后能够迅速重新建立其异质性分布。值得注意的是，初始核酸含量较低的细胞在 24 小时内发生了同步的、群体范围内的核酸合成增加；延时荧光显微镜独立证实了这一现象。对采用 SYTO 和 DAPI 染料染色的液体培养物进行分析表明，这种短暂性增加发生在早期指数生长期，且主要由 RNA 合成而非 DNA 合成驱动。与具有细胞壁的大肠杆菌中的观察结果一致，RNA 水平在培养物向营养限制状态过渡时达到峰值，随后下降。综上，这些研究结果表明，FACS 是研究 L 型细菌生物学的有力工具，并揭示出：尽管缺乏完整的细胞壁和经典的细胞分裂机制，L 型细菌仍保留了对核酸合成进行群体范围内协调调控的能力。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.21.753196v1?rss=1

🏷️ 大肠杆菌L型体 荧光激活细胞分选 核酸合成 RNA合成 细胞周期调控