研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)關(guān)鍵基因的染色體定位，決定著枯草芽胞桿菌形成芽孢的時(shí)機(jī)?？莶菅堪麠U菌是一種單細(xì)胞微生物，它們一生*的目標(biāo)就是繁殖。不過有時(shí)候，生存并不是一件容易的事。在食物匱乏的條件下，枯草芽胞桿菌面臨著至關(guān)重要的抉擇：形成休眠芽孢渡過艱難時(shí)期，還是賭上一把繼續(xù)分裂。

   “決定何時(shí)形成芽孢是非常重要的，"這項(xiàng)研究的之一，研究人員說?！叭绻莶菅堪麠U菌拖得太久，就可能在形成芽孢前餓死。如果過早形成芽孢，它們就會被競爭對手擊敗。"芽孢形成背后有著復(fù)雜的運(yùn)作網(wǎng)絡(luò)，而Spo0A是芽孢形成的主要調(diào)控子。“成功的芽孢形成需要兩個(gè)完整的染色體拷貝，這一過程必須和DNA復(fù)制協(xié)調(diào)起來，"研究人員說。

    在饑餓條件下，每一次細(xì)胞周期Spo0A都會達(dá)到一次峰值，細(xì)胞由此決定是形成芽孢還是繼續(xù)分裂。研究人員指出，蛋白Spo0F和激酶KinA在這一過程中起到了重要作用，它們之間的比例發(fā)生改變，就會使Spo0A的活性達(dá)到峰值。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)存在一個(gè)延遲的負(fù)反饋回路，該回路控制著活性Spo0A的量。

    細(xì)菌環(huán)狀DNA的復(fù)制總是在特定位置開始。如果一個(gè)基因位于復(fù)制起點(diǎn)附近，那么在DNA復(fù)制過程中這個(gè)基因一直有兩個(gè)拷貝。如果另一個(gè)基因位于環(huán)狀DNA的尾部，那么這兩個(gè)基因只有在DNA復(fù)制完成的時(shí)候才能達(dá)到一比一。

    研究人員構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型顯示，KinA和Spo0F的這種定位，可以讓Spo0A在每一輪DNA復(fù)制后達(dá)到峰值。隨后他們通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。研究顯示，Spo0A活性出現(xiàn)峰值始終在DNA復(fù)制完成之后。改變KinA和Spo0F在染色體上的定位，Spo0A就不會出現(xiàn)這樣的峰值，細(xì)菌也無法形成芽孢。

   “我們發(fā)現(xiàn)，在三十多種芽孢形成細(xì)菌中（包括炭疽桿菌），芽孢基因在染色體上的相對位置都很相似，"研究人員說?！罢f明這種調(diào)控機(jī)制是高度保守的。"