中文字幕在线天|亚洲一区二区三区手机版|少妇中文字幕乱码亚洲影视|最好看的久久综合伊人



      

      
  

      

      
	
	

      

      



      

	
      

      
	
      
  	       
      
       中國基因網(wǎng)您的位置：首頁 >國外研究 >        
      
  
      
		
      
			
      混合細菌群體內的競爭可以產(chǎn)生復雜的生長動態(tài)
      
			
      
				2019-06-24 09:10:58
				?
			  來源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      混合細菌群體內的競爭可以產(chǎn)生復雜的生長動態(tài)。LMU研究人員正在探討差異增長率和隨機因素之間的相互作用，以確定這些人群的組成。
      

      混合細菌群體內的競爭可以產(chǎn)生復雜的生長動態(tài)
      

      細菌如何應對環(huán)境波動?他們如何應對非生物脅迫或與其他微生物競爭?在混合人口中，哪些因素決定了哪些競爭物種或菌株最終勝出?這些問題不容易回答，因為細菌群落代表了復雜而動態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)?？梢越柚趧恿W定律和概率論在抽象水平上研究生長速率波動對細菌培養(yǎng)物的影響，但結果必須通過實驗來驗證。由Madeleine Opitz博士領導的LMU生物物理學家團隊，現(xiàn)在已經(jīng)使用這種實驗和數(shù)學理論的組合來理解 - 從幾百個細胞到由數(shù)十億成員組成的可見集落 - 這些混合細菌種群的組成變化，其組成菌株相互競爭。結果顯示在開放訪問期刊中PLOS生物學。
      

      該研究顯示，在Opitz及其同事選擇的模型系統(tǒng)中，當細胞數(shù)量仍然相對較小時，獲勝方在人口增長的早期階段變得明顯。研究人員檢查了由兩株大腸桿菌組成的混合種群的生長動態(tài)。其中一種可以合成和釋放稱為ColicinE2的毒素，第二種菌株對其敏感。
      

      僅憑這些信息，就不需要花太多時間來確定哪種應變能夠勝出。但實驗系統(tǒng)相當復雜。首先，起始種群中毒素敏感細胞的數(shù)量超過毒素生產(chǎn)者的數(shù)量100倍。其次，并非每個潛在的生產(chǎn)者實際上都合成了ColicinE2，而且毒素的釋放伴隨著生產(chǎn)細胞的死亡。 。在這些條件下，生產(chǎn)者應變中會出現(xiàn)明顯的分工。一些細胞產(chǎn)生毒素，而其余細胞則承擔繁殖和繁殖的任務。采用這些角色的細胞部分部分取決于環(huán)境的性質。在壓力條件下刺激毒素產(chǎn)生，研究人員通過向培養(yǎng)物中添加不同濃度的抗生素來實施。正如Opitz解釋的那樣，抗生素形式的壓力會激活細菌中特定類型的SOS功能，從而引發(fā)對策并促進毒素的產(chǎn)生(而抗生素也會降低整體生長速度)。
      

      在沒有添加抗生素誘導的應激的情況下，敏感菌株在開始時以毒素生產(chǎn)者的100倍過量存在，通常會勝出，盡管在這些條件下也觀察到兩種菌株的穩(wěn)定共存。。另一方面，在含有低水平抗生素的培養(yǎng)物中，生產(chǎn)者群體內的分工使其具有決定性的優(yōu)勢，并且在絕大多數(shù)情況下，它成為勝利者。
      

      盡管生殖和毒素生產(chǎn)的“責任”分布定義了可獲得的結果范圍，但是在接種培養(yǎng)物后的最初幾個小時內產(chǎn)生毒素的菌株的個體成員做出的決定決定了每個競爭的實際結果。單個細菌細胞產(chǎn)生ColE2的“決定”是隨機事件?？梢灶A測一系列隨機事件的平均結果，就像一系列骰子投擲結果的整體分布一樣。但是，任何給定細胞產(chǎn)生毒素的可能性都不容易評估。這些統(tǒng)計波動產(chǎn)生背景噪聲，這使得數(shù)學模型難以針對這種概率過程的各個迭代提供清晰的預測。Opitz說，在初始接種物中偶然包含產(chǎn)生毒素的細胞(1或4)對競爭結果有重要影響。
      

      “這是有趣的觀察，”言論第一作者本尼迪克特·馮·布朗克，通過在一開始就存在于培養(yǎng)細菌的小號碼中隨機事件決定選擇怎樣對一個更大的組成這種影響人口的細胞在很久以后。“
      
			

			
        
      
			
      
            鄭重聲明：本文版權歸原作者所有，轉載文章僅為傳播更多信息之目的，如有侵權行為，請第一時間聯(lián)系我們修改或刪除，多謝。
			
      
			
			
      
        
      推薦內容