细菌菌落在向内生长过程中的大尺度取向序
生物物理
2024-04-10 v4 软凝聚态物质
摘要
在菌落生长过程中，复杂的相互作用调控细菌取向，导致大尺度有序结构（包括拓扑缺陷和微畴）的形成。这些结构可能有益于细菌菌株，在定殖过程中提供入侵优势。生长菌落的活动物质动力学驱动了这些有序结构的出现。然而，额外的生物力学因素在此过程中也起着重要作用。本文表明，当拥挤的种群入侵封闭区域时，生长菌落的速度剖面在向内生长过程中产生强烈的径向取向。在此过程中，生长几何设定了虚拟约束并决定了速度剖面。其中，杆状细菌上的流动诱导排列与力矩平衡显著不同，导致径向方向上新的稳定取向平衡。我们的分析揭示，这些取向缺陷的动力学依赖于细菌长度，并能在局域营养热点周围促进最长细菌的存活。本结果指出了结构序的一种新机制，并对复杂表面上细菌生长的动力学提供了机理见解。
引用
@article{arxiv.2008.05545,
title = {Large-scale orientational order in bacterial colonies during inward growth},
author = {Mustafa Başaran and Y. Ilker Yaman and Tevfik Can Yuce and Roman Vetter and Askin Kocabas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.05545},
year = {2024}
}