模型显示了细菌话匣子如何沟通

细菌相互作用时,释放细胞信号,可以在他们的邻居产生反应,使它们以不同的方式或行为产生不同的物质。例如,他们可以沟通协调运动远离危险或发光抵御捕食者。

在生物物理报告发表的新研究中,研究人员从佛罗里达州立大学和克利夫兰州立大学提出一个数学模型,解释了细菌在一个更大的生态系统进行通信。通过了解这个过程是如何工作的,研究人员可以预测行为可能引起某些细菌社区环境的回应。

“一般情况下,细菌在合成环境中模型涉及许多,许多方程描述,许多事情,但他们没有真正灵活的为不同的应用程序,”合著者Bhargav说Karamched,佛罗里达大学助理教授数学和分子生物物理研究所。“我和我的合作者所做的是创建一个灵活的数学模型,可以应用于各种各样的实验设置”。

Karamched的团队开发的模型有助于预测这些细菌社区协调活动,允许设计师调整参数的一个社区,如人口规模的不同类型的细菌或反馈回路,并调整它们用于不同的目的。bet188真人例如,在一个人口两种细菌,有更多的一种细菌可以是危险的宿主生物体而有更多其他的可以是有益的。得到正确的组合是至关重要的,模型有助于研究人员设计和分析他们创造的细菌群落。bet188真人

“现在缺乏合成生物学的这些将军,灵活的模型准备好现成的,“Karamched说。“这个不可能抓住所有的细节在细菌的社区,但它仍然捕获的一般框架发生了什么。科学家和工程师可以使用,比较他们的实验工作和前进。”

研究人员还测试了他们的模型与先前发表的研究,考察了细菌是如何交流在大空间的差距。先前的研究发现,细菌只需要一个积极的反馈回路,以信号。但Karamched和他的合作者的模型预测,生产的速度信号分子也必须协调发生在特定的范围内。

”这个模型奠定了基础为未来广泛的实验测试不同的应变交互和几何图形,“作者肖恩·瑞安说:副教授在数学和统计部门和中心的主任在克利夫兰州立大学应用数据分析和建模。

参考:Godin R, Karamched BR,瑞恩SD。我们之间的空间:合成微生物财团动力学建模空间异质性。Biophys代表。2022;2 (4):100085。doi:10.1016 / j.bpr.2022.100085

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