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

19989Шесть историй, которые умещаются на ладони 19986Как 30 000 аккаунтов Facebook оказались в руках вьетнамских хакеров? 19985LofyGang вернулась: как бразильские хакеры охотятся на геймеров через поддельные читы 19984Автономная проверка защиты: как не отстать от ИИ-атак 19983Взлом Trellix: хакеры добрались до исходного кода одной из ведущих компаний по... 19982Почему почти 3000 монет в норвежском поле перевернули представление о викингах? 19981Как поддельная CAPTCHA опустошает ваш счёт и крадёт криптовалюту? 19980Слежка за каждым шагом: как ИИ превращает государство в машину тотального контроля 19979Как хакеры грабят компании через звонок в «техподдержку» 19978Почему именно Нью-Йорк стал самым уязвимым городом восточного побережья перед... 19977Как одна команда git push открывала доступ к миллионам репозиториев 19976Зачем древние народы убивали ножами и мечами: оружие как основа власти 19975Как Python-бэкдор DEEPDOOR крадёт ваши облачные пароли незаметно? 19974Послание в бутылке: математика невозможного 19973Почему ИИ-инфраструктура стала новой целью хакеров быстрее, чем ждали все?
Ссылка