Bakteriální vzory - Bacterial patterns

The tvorba vzorů v růst z bakteriální kolonie byl rozsáhle experimentálně studován. Zdá se, že výsledné morfologie závisí na podmínkách růstu. Zahrnují dobře známá morfologie, jako je hustá rozvětvená morfologie (DBM) nebo difúzně omezená agregace (DLA), ale lze najít mnohem složitější vzorce a časové chování.

V roce 2006 bylo provedeno velké množství studií o formování bakteriálních kolonií Bacillus subtilis a v Proteus mirabilis. Matematické modelování růstu kolonií může reprodukovat pozorované morfologie a účinek změn prostředí. Mezi zaměstnané modely patří:

Kolonie Bacillus subtilis

Kolonie Bacillus subtilis na Petriho miska může růst za kontrolovaných podmínek. Změnou agar koncentrace (což umožňuje kontrolu tvrdosti média) a živina koncentrace, lze studovat odezvu kolonie na vnější napětí. Různé morfologie se objevují v následujících podmínkách růstu:

Vysoká úroveň živin, tvrdé médium
Rájovitý růst [1]
Vysoká úroveň živin, poloměkká tvrdost média
Periodický růst tvořící soustředné prstence [2]
Vysoká úroveň živin, měkké médium
homogenní růst podobný disku [3]
Nízká úroveň živin, tvrdé médium
Růst DLA [4]
Nízká úroveň živin, měkké médium
Růst DBM [5]

Kompletní morfologický diagram lze poté nakreslit změnou podmínek růstu. [6]

Tyto různé morfologie lze získat z a reakčně-difúzní model. Tento druh modelu je užitečný k posouzení, které mechanismy jsou relevantní pro různé morfologie. Kompletní morfologický diagram lze získat použitím dvou polí, hustoty bakterií a koncentrace živin, a při zohlednění toho, že bakterie mohou zvýšit motilitu v reakci na nepříznivé vnější podmínky. To znamená, že v tomto konkrétním případě jsou relevantní faktory difúze v médiu a reakce bakterií.

Reference

  • Matsushita, M .; Wakita, J .; Itoh, H .; Ràfols, I .; Matsuyama, T .; Sakaguchi, H .; Mimura, M. (1998). "Růst rozhraní a tvorba vzorů v bakteriálních koloniích". Physica A: Statistická mechanika a její aplikace. Elsevier BV. 249 (1–4): 517–524. doi:10.1016 / s0378-4371 (97) 00511-6. ISSN  0378-4371. Experimenty na Bacillus subtilis od Matsushita et al.
  • Lacasta, A. M .; Cantalapiedra, I. R .; Auguet, C. E.; Peñaranda, A .; Ramírez-Piscina, L. (01.06.1999). "Modelování časoprostorových vzorů v bakteriálních koloniích". Fyzický přehled E. Americká fyzická společnost (APS). 59 (6): 7036–7041. arXiv:cond-mat / 9904367. doi:10,1103 / physreve. 59,7036. ISSN  1063-651X. Reakčně-difúzní model pro Bacillus Subtilis.

externí odkazy

Některé další obrázky vzorů růstu bakterií lze najít v: