Abstract
在抗幅射奇異球菌(deinoxoccus spp.)的生長生理研究中, 我的實驗結果顯示某些金屬離子對這一屬細胞生長與分裂有極為特殊的影響。高度抗幅射奇異球菌Deinococcus radiodurans IR在生長靜止期族各中添加2.5 μM或更多之Mn(Ⅱ)會引發至少三次細胞分裂。此種錳引發之細胞分裂(Mn-CD) 不發生於對數生長或死亡期之族群。Mn-CD 效應使分裂出之子細胞在大小, 色素生成及幅射抗性上漸次降低; 但是細胞中抗氧化的超氧自由基酵素SOD 及過氧化氫酵素之活性及含量則增加。在整個Mn-CD 之過程, 細胞內有一Mn-CD 誘發蛋白質一直以高濃度存在。除此以外, 我們發現未處理之細菌族群之生長曲線顯示出非常快速之" 對數- 靜止"轉化(exponential-stationarytransition), 而且到達早靜止期(ezrly stationaryphase)之族群有生長同步化(synchronization) 之現象。Mn-CD 效應對Mn(Ⅱ)及抗幅射奇異球菌屬Deinococcus具有專一性。另一有趣的發現是對數生長之四聯Deinococcus radio-durans細胞在培養基中添加NaCl時會發生可以回複的(rever-sible) 聯數改變。此種細胞變化隨NaCl濃度升高而增加聯數, 且鉀鹽及鎂鹽等皆有類似效應。此種鹽引發由四聯(以2╱4 方式分裂) 增加至32聯(以16╱32方式分裂)之轉變(multicellformation; MCF) 發生於鹽對細胞生長之次抑制濃度(partia-lly inhibitory concentrations; PICs)範圍內。電子顯微切片顯示在16╱32細胞中, 8 個四聯子細胞以共平面(coplanarly)方式整齊排列於一個外膜(peripheral wall) 內。MCF 效應顯然是由於在PICs的鹽存在下細胞分離步驟(cell separa-tion)需更多時間才能完成。將16╱32細胞除去培養液後以對數生長之2╱4 細胞菌液之上清液處理時會發生外膜剝離(pe-ripheral wall cleavage),使16╱32聯之細胞部分的分離。此種現象在2╱4聯細胞菌液之上清液中加入PIC 的NaCl濃度下仍個個鹽敏感之控制細胞分裂機制, 其中可能涉及進行細胞分裂時酵素切除細胞壁之步驟。