科学家们已经弄清楚了细菌实际上是如何移动的：花了50年的时间

通过使用低温显微镜检查冷冻的蛋白质，研究人员已经能够揭开细菌和它们的古老敌人--古细菌--如何游泳的50年之谜。

与动物细胞不同的是，细菌不会将其鞭毛从一侧移动到另一侧，而是像螺丝钉一样旋转它们。但这个过程比它看起来要复杂得多。

我们早就知道，细菌使用一个被称为鞭毛的小的、盘绕的 "尾巴 "来移动。但是，这个附属物如何弯曲以推动它们前进的细节。直到现在，一直没有被我们理解。

细菌如何移动

在动物细胞中，鞭毛像尾巴一样工作——它们左右移动，推动身体前进。但细菌和古细菌（生物界的第三王国）的细胞有开瓶器状的鞭毛，不能用简单的侧向运动来推动细胞。相反，这些小螺旋的旋转像一个扭曲的纺锤形螺旋桨。它的螺旋体显然能够在一定程度上进行拉伸和收缩，使微生物能够以不同的方式移动。旋转也可以改变方向。

细菌和古细菌的鞭毛都是由相同的重复性鞭毛蛋白亚单位组成。然而，在古细菌尾部发现的鞭毛蛋白的类型与另一种细菌结构--纤毛虫中发现的鞭毛蛋白更为相似。

这项新工作的作者使用低温电子断层扫描技术在近原子水平上研究了大肠杆菌和古菌Saccharolobus islandicus的鞭毛丝的分子结构。他们看到，在细菌中，蛋白丝可以以11种不同的状态存在，在古细菌中则有10种不同的状态。尽管蛋白质结构不同，但这些状态的结合使两个生物体的结构整体上都折叠成螺旋状。

由此产生的超螺旋结构非常稳定，可以承受扭转应力，在旋转过程中保持其形状，也就是说，直到鞭毛改变旋转方向。在大肠杆菌中，前游涉及逆时针旋转。但是，当细菌改变其尾部的旋转方向时，作用在鞭毛上的力量会改变其结构，将一根或多根细丝从其紧束中拉出，并使超线圈松动，使其呈现半螺旋状。这改变了微生物直接游泳的模式，并且在移动时开始“翻筋斗”。