细菌菌落的空间扩散引发从局部到全局群体感应的动态转变
分子网络
2016-12-28 v2 细胞行为
摘要
细菌在称为群体感应(QS)的过程中利用称为自诱导物(AI)的外源化学信号进行通信。AI扩散的限制以及来自邻近菌株的潜在干扰都会降低QS效率。因此，需要预测性理论来说明空间群落结构如何塑造复杂微生物生态系统中的信息处理。作为此方向的一步，我们应用反应-扩散模型，研究单物种群落中自诱导物信号动力学如何作为系统中菌落空间分布的函数。我们预测了局部群体感应(LQS)机制与全局群体感应(GQS)机制之间的动态转变：在LQS中，AI信号动力学主要由单个菌落的局部种群密度控制；在GQS中，动力学依赖于菌落间的集体扩散相互作用。从LQS到GQS的交叉与信号网络的延迟（即激活速度）与吞吐量（即系统所有组分进行通信的总空间范围）之间的权衡密切相关。
引用
@article{arxiv.1603.06986,
title = {Spatial Dispersal of Bacterial Colonies Induces a Dynamical Transition From Local to Global Quorum Sensing},
author = {Tahir I. Yusufaly and James Q. Boedicker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.06986},
year = {2016}
}
备注
Revised version, accepted to Phys. Rev. E