Myxococcus xanthus运动突变体中的图样形成机制
生物物理
2016-05-09 v1
摘要
细胞空间图样的形成是生物学中反复出现的主题，通常依赖于受调控的细胞运动。M. xanthus的运动依赖于两种运动机制：S-engine和A-engine。运动的M. xanthus细胞可根据其营养状况组织成扩散的菌落或充满孢子的子实体。为了理解这两种图样形成过程以及两种运动机制和细胞反转的贡献，我们分析了3种菌株中的空间自组织：i) 仅通过A运动系统单向移动且不反转的突变体，ii) 同样配备S运动系统的单向突变体，以及 iii) 除两种运动系统外还会反转运动方向的野生型。由A-engine移动的突变体表明，由于杆状细胞的空间位阻相互作用，滑移细菌中可出现以大型移动簇形式的集体运动，而无需援引任何生化信号调控。双引擎菌株突变体揭示了当两种运动系统都存在且细胞仅表现单向运动时，同样的现象也会出现。从这两种菌株的研究中，我们得出结论：单向细胞运动在低和中等密度下诱导大型移动簇的形成，而在极高密度下导致涡旋形成。这些发现与自推进棒状粒子已知的性质一致，强烈表明自推进和体积排斥相互作用的共同效应是导致所观察现象的图样形成机制。此外，我们了解到当细胞反转时（如野生型中所观察到的），细胞形成小而高度细长的簇，并在足够高密度下自组织成网状结构。
引用
@article{arxiv.1605.01952,
title = {Pattern formation mechanisms in motility mutants of Myxococcus xanthus},
author = {Joern Starruss and Fernando Peruani and Vladimir Jakovljevic and Lotte Sogaard-Andersen and Andreas Deutsch and Markus Baer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.01952},
year = {2016}
}