微米世界裡的三隻小豬

從前從前有三隻小豬，為了對抗大野狼，大哥蓋了茅草屋，二哥蓋的木屋，但是只有三弟用磚頭蓋的房子成功阻擋大野狼的進攻。從古至今，吃人的一方與被吃的一方之間的攻防永遠是迷人的故事。被吃的一方用盡方法保命，吃人的一方不填飽肚子也活不下去，這樣的張力推動著掠食者與獵物之間的快速演化。

細菌世界裡也有掠食者。Bdellovibrio 這一屬的細菌專門獵殺別的細菌，它們長得比別人細小，會快速轉動鑽進獵物的細胞裡，把人家的養分吃個精光之後，再自己複製分裂成幾十隻從受害者的細胞空殼裡跑出來。這場面如果發生在人的身上，一定恐怖至極。

不過科學家長久以來有個疑問沒辦法解決。既然這一屬的細菌有這麼高強的獵殺本領，那應該要常常出現在它們的獵物革蘭氏陰性細菌的附近，餓了才能就近宰一隻來吃。但實際上這屬細菌卻常常在革蘭式陽性細菌的生物膜附近出現。革蘭氏陽性細菌不是 Bdellovibrio 的獵物， 而且常常會在物體的表面(例如石頭表面)以多醣、蛋白質、核酸製造出生物膜的構造把自己埋起來。細菌製造生物膜就好像在身邊砌一棟磚造房屋保護自己。如果跟鄰居住的很靠近，兩棟房子還會結在一起，甚至最後整個社區幾百萬戶全部埋在相同的結構裡，這樣大家就不用害怕愛吃細菌的生物入侵了。

這篇研究發現了件特別的事。他們以 Bdellovibrio bacteriovorus (Bb 菌) 為主角，發現當 Bb 菌在碰到金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)產生的生物膜時，竟然和他們成功鑽進獵物體內大快朵頤時出現一樣的行為，啟動的基因很相似。難道，這像城堡的生物膜構造裡有什麼好吃的東西嗎？

細菌想做某件事的時候得先啟動基因來製造做這件事時需要的工具蛋白。這群科學家檢驗了 Bb 菌在生物膜上啟動的基因時，發現裡面有兩個蛋白酶基因。進一步研究發現這兩個蛋白酶真的可以消化生物膜。細菌沒嘴巴，所以我們看不到他們有沒有張嘴啃食生物膜，但是科學家用實驗證明了生物膜上的 Bb 菌，不但細胞裡的 ATP 能量分子增加，也變得更積極攻擊其它細菌，一副剛吃完好料體力充沛的樣子。

這個故事告訴我們，原本大家認為 Bb 菌是專職獵人，結果新研究結果卻發現它們會一點一點啃食別的細菌蓋好的生物膜，而且還是把它當作美食來享受。如果在三隻小豬的故事裡，大野狼也把磚頭當作美食一口一口吞下肚子，那可能的結果會是，呃， 大野狼啃完房子就飽到躺下了，誰還要你三隻小豬啊？

講科學故事要附參考資料來源：

Im H, Dwidar M, Mitchell RJ. Bdellovibrio bacteriovorus HD100, a predator of Gram-negative bacteria, benefits energetically from Staphylococcus aureus biofilms without predation. ISME J. 2018 May 30. doi: 10.1038/s41396-018-0154-5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29849167