动态流体景观介导细菌的传播
细胞行为
2023-09-12 v1
摘要
微生物相互作用调控其在竞争环境中的传播与存活。目前尚不清楚环境的物理参数是否调控这些相互作用的结果。本工作中,我们表明机会性病原体铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)在存在如新型隐球菌(Cryptococcus neoformans)等酵母时,在基质上占据的面积大于无酵母时。在微观层面,细菌细胞在酵母细胞附近表现出增强的活性。即使将活酵母细胞替换为热灭活细胞或形态相似的球形玻璃珠,我们仍观察到该行为,这表明所观察到的行为并非微生物生物学所特有。经仔细研究,我们发现酵母细胞周围形成流体池,促进了具鞭毛的铜绿假单胞菌的游动,导致其运动性增强。利用数学建模,我们展示了这种细菌运动性的局部增强如何导致平板尺度上观察到的传播增强。我们发现,由生长的酵母菌膜所介导的细菌周围流体景观的动力学影响了传播。例如,当酵母菌膜生长更快时,菌落为获得最佳传播增强效果更倾向于较低的初始酵母细胞接种量。我们使用白色念珠菌(Candida albicans)和新型隐球菌在不同初始组成下证实了我们的预测。总之,我们的工作表明在复杂环境中研究细菌运动性时,考虑动态变化的物理环境十分重要。
引用
@article{arxiv.2309.05351,
title = {A dynamic fluid landscape mediates the spread of bacteria},
author = {Divakar Badal and Aloke Kumar and Varsha Singh and Danny Raj M},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.05351},
year = {2023}
}
备注
14 pages of main text, 5 figures, 4 pages of SI added