Pokaždé, když se osprchujete, můžete vidět, jak se malé kapičky vody spojují do větších kapek.
Vědcům z univerzity v Erlangenu -Norimberk (Friedrich-Alexander University of Erlangen-Norimberk, FAU), Max Planck Center for Physik and Medizin (Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin, MPZPM) a Institute for the Physics of Complex Systems. Max Planck v Drážďanech (Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme, MPI-PKS) byl schopen vyvinout statistický model k popisu vzniku, dynamiky a mechaniky takových buněčných kolonií.
Když bakterie dobývají nová území, jednojedním z jejich prvních úkolů je sjednotit se a vytvořit mikroskopické kolonie. V rámci těchto komunit jsou mikroorganismy lépe chráněny před vnějšími silami, antibiotiky a dalšími negativními vlivy než jednotlivě. Proto jsou v této podobě nebezpečnější pro lidi a jiné organismy. To platí i pro gonokoky (Neisseria gonorrhoeae), které během několika hodin vytvoří na lidské kůži shluky kulovitých buněk (sliz), které tvoří několik tisíc jednobuněčných organismů.
Stejně jako mnoho jiných bakterií, Neisseriagonorrhoeae mají dlouhé, mobilní vláknité procesy - pily. Používají je k připevnění k povrchům a k pohybu. Pomáhají bakteriím vzájemně se ovlivňovat a spojovat dohromady a vytvářet kolonie. Pod mikroskopem tento proces připomíná koalescenci vodních kapiček.
Vědcům z Erlangenu a Drážďan se nyní podařilo popsat toto chování N. gonorrhoeae matematicky. Uznání: Hui-Shun Kuan / FAU.
Ve společném projektu vedeném postdoktorandemHui-Shun Kuan (FAU), Wolfram Penisch (Cambridge University Postdoc), profesor Frank Yulicher (MPI-PKS) a profesor Vasily Zaburdaev, vedoucí katedry matematiky přírodních věd FAU, vyvinuli teorii popisující tyto procesy pomocí metod statistické fyziky. Síly působící mezi bakteriemi prostřednictvím pili používají jako výchozí bod pro svůj model. Mohli tak matematicky rekonstruovat vývoj kolonií. Proces je podobný kondenzaci kapaliny nebo oddělení dvou fází, jako je voda a olej. Když počet bakterií na jednotku plochy překročí určitou hranici, spontánně se spojí a vytvoří hustou skvrnu obklopenou pouze několika jednotlivými buňkami.
Tyto buněčné kapičky jsou viskoelastické:pružně reagují na rychlou deformaci a po dlouhou dobu se pohybují jako viskózní tekutina. Odpovídající chování, které vykazují, závisí na tom, zda má síť propletených pil pil čas na její opětovné sestavení. Model vědců ukazuje ústřední roli těchto vláknitých projekcí při tvorbě kolonií a to, jak určují jejich mechanické vlastnosti.
Získané výsledky lze zobecnit a taképoužívá se k popisu mechaniky a dynamiky hustých shluků buněk, jako jsou pevné nádory nebo tkáně. Teorie tak může pomoci lékařům identifikovat potenciální cíle pro zpomalení nebo dokonce zastavení tvorby bakteriálních kolonií nebo nádorů s novými účinnými látkami.
Bakteriální druh Neisseria gonorrhoeae,původce pohlavně přenosné kapavky vytváří během několika hodin velké kolonie několika tisíc buněk. Uznání: Nicholas Bie / Brooklyn College
Přečtěte si více
Potrat a věda: co se stane s dětmi, které porodí
Vědci vyvíjejí nový typ optického kvantového počítače
Pojmenována jako rostlina, která se nebojí změny klimatu. Živí miliardu lidí
Druh gramnegativních diplokoků rodu Neisseria. Způsobují kapavku - antroponickou pohlavní infekci charakterizovanou hnisavým zánětem sliznic, častěji urogenitálního systému.
Postdoc je výzkumný pracovník, který získal kandidát na vědu / PhD nebo úspěšně obhájil doktorát a chce pokračovat v akademické kariéře.
Termín „pevná formace“ (rakovina) se vyskytuje vonkologie poměrně často. Toto je název nádorové formace, která se tvoří z vlastních prvků nebo jiných buněk a má jasné formy a hranice. Jejich pozoruhodnou vlastností je jasná lokalizace a rozdělení do dvou kategorií: benigní a maligní.