细菌生物传递带来了取决于环境的生长效益,并且在不同的代谢和遗传条件下强大

科学领域:

• 微生物学 微生物学
• 生物物理学的生物物理.
• 细胞生物学 细胞生物学

背景情况:

• 微生物表现出集体行为,如生物膜和蜂群,以响应环境线索.
• 生物对流,一个百年来观察到的现象,涉及密集的微生物群向下倾斜,驱动流体流动和混合.
• 物理和化学因素对生物对流的影响及其对微生物物种的选择性优势仍未得到充分探索.

研究的目的:

• 建立大肠杆菌作为研究生物对流的补充模型.
• 调查运动性和化学反应在生物对流和相关生长效益中的作用.
• 确定环境因素 (如流体深度,细胞度和营养素可用性) 对生物对流模式的影响.

主要方法:

• 开发了大肠杆菌作为生物传递研究的模型生物.
• 在静态和混合流体环境中,移动和不移动,化学和非化学性细菌基因型的比较生长率.
• 评估了流体深度,细胞度和碳可用性对生物对流的出现和时间的影响.
• 研究了Bacillus subtilis和Escherichia coli生物对流的环境触发因素,包括氧度梯度和化学反应.

主要成果:

• 大肠杆菌和B. subtilis的移动性和化学性基因型表现出生物对流和在静态液体中增长,与不移动或非化学性对应物不同.
• 在混合良好的液体中,没有观察到运动性或化疗作用的生长优势.
• 流体深度,细胞度和碳可用性影响了生物传递模式的出现和时间.
• 虽然B. subtilis需要氧度梯度,但即使没有空气-液体接口,或者在空气和能量税基因中发生突变,也观察到大肠杆菌生物对流.
• 大肠杆菌生物传递被证明是多种化学反应类型强烈引起的.

结论:

• 生物对流为远距离相关的微生物,如大肠杆菌和B. subtilis,提供了环境依赖的生长效益.
• 与B. subtilis相比,大肠杆菌的生物对流非常强大,由各种化学反应触发,并且不那么依赖特定的环境线索.
• 这些发现扩大了已知的生物传递条件,并突出了其作为各种生态环境中行为选择的一般力量的潜力.