16:16 2023-01-26
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Chatterbox: Cercetătorii dezvoltă un nou model care arată modul în care bacteriile comunică
_ Chatterboxes: Cercetătorii dezvoltă un nou model care arată modul în care bacteriile comunică
Când bacteriile interacționează, ele emit semnale celulare care pot declanșa un răspuns în vecinii lor, determinându-i să se comporte în moduri diferite sau să producă diferite substanțe. De exemplu, ei pot comunica pentru a coordona mișcarea departe de pericol sau pentru a emite lumină pentru a îndepărta prădătorii.
În o nouă cercetare publicată de Biophysical Reports, cercetătorii de la Universitatea de Stat din Florida și Universitatea de Stat din Cleveland au elaborat un model matematic asta explică modul în care bacteriile comunică într-un ecosistem mai mare. Înțelegând cum funcționează acest proces, cercetătorii pot prezice ce acțiuni ar putea provoca anumite răspunsuri de mediu din partea unei comunități bacteriene.
„De obicei, modelele de bacterii din medii sintetice au implicat multe, multe ecuații care descriu multe, multe lucruri, dar nu erau cu adevărat flexibili pentru diferite aplicații”, a spus co-autorul Bhargav Karamched, profesor asistent la Departamentul de Matematică al FSU și Institutul de Biofizică Moleculară. „Ceea ce am făcut eu și colaboratorii mei este să creăm un model matematic flexibil care poate fi aplicat la o varietate de setări experimentale.”
Modele precum cel dezvoltat de echipa lui Karamched ajută la prezicerea modului în care se coordonează acele comunități bacteriene. activitate, permițând designerilor să ajusteze parametrii unei comunități, cum ar fi dimensiunile populației diferitelor tipuri de bacterii sau bucle de feedback, și să le adapteze pentru diferite scopuri. De exemplu, într-o populație de două tipuri de bacterii, a avea mai multe tipuri de bacterii poate fi periculoasă pentru un organism gazdă, în timp ce a avea mai multe dintre celelalte poate fi benefică. Obținerea amestecului potrivit este esențială, iar modelele îi ajută pe cercetători să proiecteze și să analizeze comunitățile bacteriene pe care le creează.
„Ceea ce lipsește acum în biologia sintetică sunt aceste modele generale, flexibile, care sunt gata de la raft. ", a spus Karamched. „Este posibil să nu surprindă toate detaliile dintr-o comunitate de bacterii, dar tot surprinde cadrul general al ceea ce se întâmplă. Oamenii de știință și inginerii pot folosi asta pentru a compara cu munca lor experimentală și pentru a merge mai departe.”
The cercetătorii și-au testat, de asemenea, modelul față de cercetările publicate anterior, care au examinat modul în care bacteriile comunică prin goluri spațiale mari. Cercetările anterioare au descoperit că bacteriile aveau nevoie doar de o buclă de feedback pozitiv pentru a se semnala reciproc. Dar modelul Karamched și al colaboratorilor săi prezice că rata de producție a moleculelor de semnalizare trebuie să fie, de asemenea, într-un interval specific pentru ca coordonarea să aibă loc.
„Acest model pune bazele unei game largi de experimente viitoare care testează diferite experimente. interacțiuni de deformare și geometrii”, a spus coautorul Shawn Ryan, profesor asociat la Departamentul de Matematică și Statistică și co-director al Centrului pentru Analiza și Modelarea Datelor Aplicate de la Universitatea de Stat din Cleveland.
Ryan. Godin, fost student la Universitatea de Stat din Cleveland și actual doctorand la Universitatea de Stat din Iowa în inginerie chimică, a fost autorul principal al acestei lucrări.
Comentarii:
Adauga Comentariu