用于细菌菌落分支生长的润滑细菌模型
凝聚态物理
2009-10-31 v1 斑图形成与孤子
patt-sol
生物物理
q-bio
摘要
多种细菌菌株(例如属于芽孢杆菌属、类芽孢杆菌属、沙雷氏菌属和沙门氏菌属的菌株)在贫瘠半固体基质上生长时表现出菌落分支模式。这些模式反映了细菌的合作自组织。该合作的核心是在琼脂表面集体形成润滑剂，使细菌能够游动。因此它为菌落提供了向食物推进的手段。一种对菌落发展建模的方法是通过耦合反应-扩散方程来描述细菌密度和相关化学场浓度的时间演化。这一思想已被若干研究组采纳。这里我们提出一个附加模型，其特别包含了细菌分泌的润滑剂的演化方程。我们表明，当流体的扩散由非线性扩散系数控制时，分支模式演化。我们研究了润滑剂流体的排放和分解速率对观察到的模式的影响。结果与实验观察进行了比较。我们还包含了趋化剂场和食物趋化性，并得出结论：为了解释观察现象，这些特征是必需的。
引用
@article{arxiv.cond-mat/9809185,
title = {Lubricating Bacteria Model for Branching growth of Bacterial Colonies},
author = {Yonathan Kozlovsky and Inon Cohen and Ido Golding and Eshel Ben-Jacob},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/9809185},
year = {2009}
}
备注
1 latex file, 16 jpeg files, submitted to Phys. Rev. E