细胞黏附与流体流动共同启动生物膜中基因型的空间分布
种群与进化
2018-07-04 v1 生物物理
摘要
生物膜是占据多种表面的微生物集合体。生物膜的功能与演化深受其中不同菌株和物种空间排布的影响，但生物膜种群中不同基因型的时空分布如何起源仍鲜有探究。本文结合模型构建、数值模拟以及使用人类病原体霍乱弧菌(Vibrio cholerae)的微流控实验，研究生物膜遗传结构的起源。利用空间相关函数量化涌现细胞谱系分离模式的差异，我们发现强黏附往往（但并非总是）使平面表面上克隆细胞簇的尺寸最大化。与直觉相反，我们的模型预测在某些条件下，投入黏附反而会减小而非增大克隆群体尺寸。我们的结果强调，流体流动与细胞黏附性的复杂相互作用可构成生物膜遗传结构涌现模式的基础。而这种结构反过来对生物膜栖居种群的功能与演化有着超乎寻常的影响。
引用
@article{arxiv.1801.08189,
title = {Cell adhesion and fluid flow jointly initiate genotype spatial distribution in biofilms},
author = {Ricardo Martinez-Garcia and Carey D. Nadell and Raimo Hartmann and Knut Drescher and Juan A. Bonachela},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.08189},
year = {2018}
}
备注
32 pages (4 figures; 8 SI Fig; SI Text)