Как полимеры заставляют бактерии формировать кабели?

Вязкие среды, такие как слизь в организме, влияют на рост и размножение бактерий. Исследования показали, что бактерии в таких средах образуют длинные, переплетенные кабелеподобные структуры, в отличие от их обычного рассеянного роста в жидкостях без полимеров. Это явление наблюдается у различных видов бактерий и с разными полимерами, что указывает на общий механизм.
Как полимеры заставляют бактерии формировать кабели?
Изображение носит иллюстративный характер

Формирование кабелей происходит из-за взаимодействия между клетками и полимерами, а именно из-за эффекта «истощения». Полимеры, окружая клетки, создают области исключенного объема. При сближении клеток эти области перекрываются, вызывая разницу осмотического давления, которая заставляет клетки притягиваться друг к другу. Это притяжение особенно сильно, когда клетки располагаются бок о бок.

После начальной фазы сближения бок о бок, клетки, продолжая делиться, образуют структуры «конец в конец», создавая метастабильную конфигурацию протокабеля. Сила притяжения «истощения» удерживает их в этом состоянии, позволяя кабелям расти и удлиняться. Этот процесс продолжается, пока у клеток есть питательные вещества. Когда полимеры удаляются, кабели распадаются.

Моделирование подтверждает, что этот процесс зависит от нескольких ключевых факторов: времени удвоения клеток, вращательной диффузии, вязкости среды и силы «истощающего» притяжения между клетками. Эксперименты и моделирование показали, что клетки в метастабильной конфигурации «конец в конец» продолжают формировать кабели, если время удвоения меньше, чем время выхода из этого состояния.


Новое на сайте

20065[b]СПКЯ стало СПМЯ: почему переименование болезни, затрагивающей миллионы женщин, заняло... 20064[b]Почему великая пирамида Гизы пережила все землетрясения за 4500 лет[/b] 20063[b]Генетика Homo erectus: что зубная эмаль рассказала о наших предках[/b] 20062[b]Кости в бухте эребус: что кости моряков Франклина рассказывают спустя полтора века[/b] 20061[b]Крупнейший плавучий ветрогенератор в мире: Китай испытывает установку у берегов... 20060[b]Карие глаза младенца стали индиго после лечения от COVID-19[/b] 20058[b]Почему серебряная чаша с Афиной пролежала в немецком лесу две тысячи лет?[/b] 20057[b]Дыра в атмосфере солнца: вспышка достигла пика и может зажечь полярное сияние[/b] 20056[b]Динго возрастом 950 лет: кто и зачем кормил могилу животного сотни лет?[/b] 20055[b]Томоэ гозэн: женщина-самурай, которая существовала на самом деле[/b] 20054[b]Что видели астронавты «Аполлона-12» над лунным горизонтом?[/b] 20053[b]Восковой блокнот на латыни и шёлковая туалетная бумага: кто посещал средневековый... 20052[b]Хантавирус на борту: 41 человек под наблюдением после рейса MV Hondius[/b] 20051[b]Зелёные камни в пещере Пиренеев: четыре тысячи лет медной металлургии[/b]
Ссылка