Toda vez que você toma banho, você pode ver como pequenas gotículas de água se combinam para formar gotículas maiores.
Pesquisadores da Universidade de Erlangen-Nuremberg (Friedrich-Alexander University of Erlangen-Nuremberg, FAU), do Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin (MPZPM) e do Mussein-Sück Institute for Physics of Complex Systems.Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme (MPI-PKS) em Dresden foi capaz de desenvolver um modelo estatístico para descrever a formação, dinâmica e mecânica de tais colônias celulares.
Quando as bactérias conquistam novos territórios, uma de suas primeiras tarefas é se unir e formar colônias microscópicas.Dentro dessas comunidades, os microrganismos estão mais protegidos de forças externas, antibióticos e outras influências negativas do que os indivíduos.Assim, nesta forma, eles são mais perigosos para os seres humanos e outros organismos.Isso também se aplica aos gonococos (Neisseria gonorrhoeae), que se formamAglomerados de células esféricas na pele humana (muco) constituídos por vários milhares de organismos unicelulares.
Como muitas outras bactérias, Neisseriagonorrhoeae têm processos filamentosos longos e móveis - bebeu. Eles os usam para se prenderem a superfícies e se moverem. Eles ajudam as bactérias a interagir umas com as outras e se unir para formar colônias. Sob um microscópio, esse processo se assemelha à fusão de gotículas de água.
Pesquisadores de Erlangen e Dresden conseguiram agora descrever matematicamente esse comportamento de N. gonorrhoeae. Crédito: Hui-Shun Kuan / FAU.
Em um projeto conjunto liderado por um pós-doutoradoHui-Shun Kuan (FAU), Wolfram Penisch (pós-doutorado na Universidade de Cambridge), o professor Frank Yulicher (MPI-PKS) e o professor Vasily Zaburdaev, chefe do Departamento de Matemática das Ciências Naturais da FAU desenvolveram uma teoria para descrever esses processos usando métodos de física estatística. Eles usam as forças que atuam entre as bactérias por meio dos pili como ponto de partida para seu modelo. Assim, eles foram capazes de reconstruir matematicamente o desenvolvimento das colônias. O processo é semelhante à condensação de um líquido ou à separação de duas fases, como água e óleo. Quando o número de bactérias por unidade de área excede certo limite, elas se combinam espontaneamente e formam uma bolha densa, cercada por apenas algumas células individuais.
Essas gotículas de células são viscoelásticas:eles respondem elasticamente à deformação rápida e se movem como um fluido viscoso por um longo período de tempo. O comportamento apropriado que exibem depende se a teia de serras entrelaçadas tem tempo para reconstruir. O modelo dos pesquisadores mostra o papel central dessas projeções filamentosas na formação de colônias e como elas determinam suas propriedades mecânicas.
Os resultados obtidos podem ser generalizados, bem comousado para descrever a mecânica e a dinâmica de aglomerados densos de células, como tumores sólidos ou tecidos. Assim, a teoria pode ajudar os médicos a identificarem potenciais alvos para retardar ou mesmo interromper a formação de colônias bacterianas ou tumores com novas substâncias ativas.
Espécie bacteriana Neisseria gonorrhoeae,o agente causador da gonorréia sexualmente transmissível forma grandes colônias de vários milhares de células em poucas horas. Crédito: Nicholas Bie / Brooklyn College
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Espécie de diplococos Gram-negativos do gênero Neisseria. Eles causam gonorreia - uma infecção venérea antrópica, caracterizada por inflamação purulenta das membranas mucosas, mais frequentemente do sistema geniturinário.
Pós-doutorado é um pesquisador que recebeu um Candidato em Ciências / Doutorado ou defendeu seu doutorado com sucesso e deseja seguir uma carreira acadêmica.
O termo "formação sólida" (câncer) ocorre emoncologia com bastante frequência. Este é o nome de uma formação de tumor que se forma a partir de seus próprios elementos ou outras células e tem formas e limites claros. Sua característica marcante é a localização e divisão claras em duas categorias: benigna e maligna.