受体协同性对强弱梯度下细菌趋化甲基化动力学的影响

我们研究当 {\sl 大肠杆菌} 细胞在空间变化的化学吸引剂环境中运动时，趋化受体的甲基化动力学。我们考虑具有强与弱空间梯度的吸引剂浓度。在细胞沿梯度上坡与下坡运动期间，我们测量受体簇平均甲基化水平的时间变化。我们的数值模拟表明，甲基化动力学敏感依赖于受体簇大小以及梯度强度。在游程开始后的短时间内，甲基化动力学主要由通常伴随高受体活性的短游程控制。这导致在短时间内的去甲基化。但在中等或较长时间，长游程起重要作用，且取决于受体协同性或梯度强度，该时间区间内甲基化的定性变化可完全不同。对于弱梯度，无论上坡还是下坡游程，在初始去甲基化后，我们发现所有簇大小的甲基化水平均随时间稳步上升。在上坡游程的强梯度下也观察到类似的定性行为。然而，强梯度下下坡游程的甲基化动力学表现出对受体簇大小的高度非平凡依赖。我们将此行为解释为信号网络中感知与适应模块之间相互作用的结果。