基于受体信号预测细菌的化学环境
细胞行为
2014-10-30 v1
摘要
感觉系统已进化为对具有特定统计特性的输入刺激作出响应，并通过生化途径可靠地传输此信息。因此，对于一个实验表征良好的感觉系统，人们应该能够提取关于刺激统计特性的有价值信息。基于细菌趋化感觉系统的体内荧光共振能量转移 (FRET) 实验的剂量 - 反应曲线，我们预测了趋化性大肠杆菌 (Escherichia coli) 细胞在其自然环境中通常遇到的化学梯度。为了预测细胞经历的平均梯度，我们重新评估了现象学的韦伯定律及其推广至韦伯 - 费希纳定律和折叠变化检测。为了获得梯度的完整分布，我们利用信息论和模拟，考虑了来自细胞外部和内部噪声的信息传输限制。我们识别出了指数梯度的宽分布，这导致了对数正态刺激和最大漂移速度。因此，我们的结果为破译复杂且实验上难以触及的细胞微环境（如人类肠道）的化学性质迈出了第一步。
引用
@article{arxiv.1410.8087,
title = {Predicting chemical environments of bacteria from receptor signaling},
author = {Diana Clausznitzer and Gabriele Micali and Silke Neumann and Victor Sourjik and Robert G. Endres},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.8087},
year = {2014}
}
备注
DG and GM contributed equally to this work