支配单个细菌细胞随机生长与分裂的标度律
生物物理
2015-06-23 v2 细胞行为
定量方法
摘要
揭示支配单个细胞生长和分裂的定量规律仍然是一个重大挑战。利用一种独特的技术组合，我们获得了前所未有的统计精度，发现单个新月柄杆菌 (Caulobacter crescentus) 细胞的大小随时间呈指数增长。我们还确定，它们是在达到其初始大小的临界倍数（约 1.8）时分裂，而不是达到绝对大小。我们表明，当温度变化时，在生理温度范围内，生长和分裂的时间尺度彼此成比例缩放。引人注目的是，细胞大小和分裂时间的分布都可以通过其平均值进行重标度，使得特定条件下的分布坍缩为普适曲线。我们用一个基于自催化循环的最小随机模型解释了这些观测结果。该模型预测了标度关系以及普适曲线的具体函数形式。我们的实验和理论分析揭示了一个支配这些复杂生物过程的简单物理原理：在平衡生长条件下，单一的依赖温度的细胞时间尺度支配着生长和分裂的随机动力学。
引用
@article{arxiv.1409.7068,
title = {Scaling laws governing stochastic growth and division of single bacterial cells},
author = {Srividya Iyer-Biswas and Charles S. Wright and Jonathan T. Henry and Klevin Lo and Stanislav Burov and Yihan Lin and Gavin E. Crooks and Sean Crosson and Aaron R. Dinner and Norbert F. Scherer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.7068},
year = {2015}
}
备注
Text+Supplementary