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我目前正在度蜜月，假期嚴重延誤，所以在接下來的兩週裡，我會發布一些我以前部落格中喜歡的文章。 這些文章已經過修改和重新編輯，以包含新的資訊（和圖片！），但不幸的是，在我回來之前，我將無法回覆評論或參與任何關於它們的討論。
儘管細菌以孤立的細胞形式存在，但它們不斷地與周圍的細菌，特別是同種細菌進行交流，並且經常會聚集在一起，形成被粘性網狀物包裹的大型細菌群落。 這些結構被稱為生物膜（我在這裡有更詳細的介紹）。 細菌為了組織這類結構而相互交流的主要方式之一就是群體感應。
群體感應利用細菌可以分泌和感知的小分子。 當足夠多的細菌聚集在一個地方時，這些小分子的周圍濃度會達到臨界水平，並可以啟用各種不同反應的基因，包括髮光、毒力（在致病性或引起疾病的細菌中）和生物膜的形成。
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事實證明，生物膜有很多不同的型別，細菌將其用於許多不同的目的。 儘管許多物種在大量細胞聚集在一起時形成生物膜，但有些物種在達到一定細胞密度時停止形成生物膜。 生物膜受到細菌的嚴格控制，它們不會僅僅在一定數量的細菌細胞聚集在一起時就開始生長並且永不停止，每個生物膜都是根據製造它的物種的需求專門定製的。
使用主要感染性生物膜形成細菌（例如引起霍亂的霍亂弧菌）的模型，他們發現，生物膜不僅有助於將細胞結合在一起並抵抗抗生素的攻擊，而且還可以防禦競爭細菌，並可能透過用粘液覆蓋所有可用的生活表面來幫助它們在競爭中勝出。 產生生物膜的能力不僅有助於霍亂弧菌對抗其他入侵細菌，還有助於它抵抗人體自身排列在腸道內部的細菌防禦系統。
然而，一旦霍亂弧菌的水平變得過高，細菌通常會停止產生生物膜。 這可能是出於兩個原因，首先，生物膜會佔用可用於生長和分裂的寶貴資源，其次，它會阻止其中的細菌傳播太遠。 霍亂弧菌透過生長 периоды 和瘋狂定殖 периоды 來感染身體，如果生物膜在細胞密度高時實際分散以允許細胞擴散，則效果最佳。
這可以與更定居性的細菌（如銅綠假單胞菌）形成對比，後者喜歡在找到居住地後安頓下來，偶爾將菌落分散到體內。 這種細菌物種即使在細胞密度很高的情況下也保留生物膜，而不是丟失它。 這使其能夠在感染部位勝過任何其他細菌，並抵禦人體自身的天然防禦系統和任何旨在殺死它的化學抗生素藥物。
不同霍亂弧菌菌株的比較揭示了菌株之間廣泛的不同生物膜形成模式，所有這些都與群體感應訊號有關。 這可能取決於特定菌株所佔據的內部環境、它們面臨的競爭量以及快速和頻繁分散的必要性。
生物膜通常被視為最終的生存空間，一個巨大的細菌“城市基地”，後代可以從中傳播，而老一代則留下來並發展出對抗新挑戰的抗生素耐藥性。 看到情況並非總是如此很有趣。 生物膜可以像定居者的城市一樣容易地成為旅行者的短期棚屋。
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圖片來源 1
參考文獻：Nadell CD, Xavier JB, Levin SA, & Foster KR (2008)。 細菌生物膜中群體感應的進化。 PLoS biology, 6 (1) PMID: 18232735