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我已經提到過幾次磁性細菌，幾次 幾次，所以當 Lucas Brouwers 提醒我注意最近發表在《科學》雜誌上的一篇論文（參考文獻如下）時，我感到非常興奮，該論文探索了一整類新型磁性細菌。正如我之前介紹的那樣，這些趨磁細菌含有磁性材料的微小奈米顆粒，使它們能夠沿著磁場線遊動。
具有趨磁能力的細菌不僅僅是一個清晰的物種，而是有幾個不同形狀和大小的不同細菌群。其中一些是大型多細胞細菌群，而另一些是單細胞、大型、桿狀細菌。該論文一直在探索這些大型桿狀細菌，並將它們作為一個群體進行全面描述。
趨磁細菌的樣本是從加利福尼亞州名為死亡谷公園的微鹹水中採集的。雖然發現了許多不同型別的磁性細菌，但桿狀細菌是迄今為止最主要的群體。在分離出完全是桿狀細菌的樣本後，研究人員可以檢查其物理性質。所有細菌都有一種鞭毛，一種用於推進的微小“尾巴”。它們也含有不同形式的內部磁性奈米顆粒；一些奈米顆粒由磁鐵礦（Fe3O4 - 鐵和氧的複合物）組成，另一些由硫鐵礦（Fe3S4 - 鐵和硫的複合物）組成。硫鐵礦奈米顆粒具有不同的形狀，而磁鐵礦晶體則形成子彈狀顆粒。
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發現形成的奈米顆粒型別與外部環境密切相關。當細菌被放入高硫生長培養基中時，會形成更多的硫鐵礦奈米顆粒。相反，當人為降低硫化氫濃度時，會形成更多的磁鐵礦晶體。
這些樣本是從微鹹水中採集的，而不是大多數趨磁細菌所在的海洋環境中採集的，這意味著磁性細菌的多樣化棲息地範圍比以前認為的更廣。儘管一些分離出的細菌僅含有磁鐵礦或硫鐵礦奈米顆粒，但在不同的環境條件下，它們似乎很有可能能夠改變所製造的奈米顆粒，以反映可用的元素。在這兩種情況下，都需要鐵化合物，但含有硫化鐵化合物或氧化鐵化合物的細菌之間似乎沒有明顯的適應性差異。
基因分析表明，產生磁鐵礦和硫鐵礦的基因似乎位於基因組上兩個獨立的組或簇中。將這些簇與其他產生磁鐵礦或硫鐵礦奈米顆粒的細菌進行比較，支援了這樣一種觀點，即其中一個簇包含編碼製造子彈狀磁鐵礦奈米顆粒所需蛋白質的基因，而另一個簇包含與硫鐵礦生產相關的基因。將兩種不同型別保持在兩個獨立的基因簇上，可以對它們進行不同的調控，並對不同的環境刺激做出單獨的反應，以確保無論周圍環境如何，細菌始終能夠沿著地磁場線遊動。
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圖片來源連結，圖 1
參考文獻：Lefevre, C., Menguy, N., Abreu, F., Lins, U., Posfai, M., Prozorov, T., Pignol, D., Frankel, R., & Bazylinski, D. (2011). A Cultured Greigite-Producing Magnetotactic Bacterium in a Novel Group of Sulfate-Reducing Bacteria Science, 334 (6063), 1720-1723 DOI: 10.1126/science.1212596