饥饿细菌细胞大小涨落的尺度不变性

在稳定环境中，细胞大小涨落被认为受简单物理原理支配，正如近期发现的标度性质所提示的那样。在此，通过开发微流控装置并使用大肠杆菌(E. coli)，我们研究了细胞大小涨落对饥饿的响应。通过突然切换至无营养培养基，我们发现细胞大小分布发生改变但满足尺度不变性：重新标度后的分布保持不变，并由饥饿前的生长条件决定。这些发现由一个基于细胞生长与细胞周期的模型所支撑。进一步，我们通过数值确定了尺度不变性在各种饥饿过程特征时间上的有效范围，并发现对于缓慢饥饿尺度不变性会被破坏。我们的结果结合理论论证，暗示了多叉复制的相关性，其有助于保留细胞周期状态的信息，从而可能导致尺度不变性。