细菌趋化中非遗传多样性的适应性

细菌趋化系统之多样程度堪比细菌所栖息的环境，但细胞仅凭单一系统能容忍多大的环境变化？单一趋化系统的多样化可作为一种替代方案，甚至成为在多种系统间切换的进化垫脚石。我们假设基因调控中的突变可能导致对趋化多样性的可遗传控制。通过使用单细胞趋化模型模拟大肠杆菌（E. coli）的觅食与定殖，我们发现不同环境选择了不同的行为。由此产生的权衡表明，当导航时间有限时，面临多样环境的种群理想情况下会使行为多样化。我们表明，有利的多样性可源于个体间蛋白质水平分布的变化，而这可通过基因调控中的突变发生。我们提出实验以验证我们的预测：克隆种群中的趋化多样性可能是一种可选择的性状，能够实现对环境变异的适应。