Щоразу, приймаючи душ, можна побачити, як маленькі крапельки води з'єднуються, утворюючи більші краплі.
Дослідникам з Університету ЕрлангенаНюрнберга (Friedrich-Alexander University of Erlangen-Nuremberg, FAU), Центру фізики та медицини Макса Планка та Інституту фізики складних систем ім. Макса Планка в Дрездені вдалося розробити статистичну модель для опису освіти, динаміки та механіки таких клітинних колоній.
Коли бактерії завойовують нові території, однаїх перших завдань — об'єднуватися і утворювати мікроскопічні колонії. Всередині цих угруповань мікроорганізми краще захищені від впливу зовнішніх сил, антибіотиків та інших негативних впливів, ніж окремо. Отже, у такому вигляді вони є більш небезпечними для людей та інших організмів. Це відноситься і до гонококів (Neisseria gonorrhoeae), які протягом декількох годин утворюють скупчення сферичних клітин на шкірі людини (слизу), що складаються з кількох тисяч одноклітинних організмів.
Як і багато інших бактерії, у Neisseriagonorrhoeae є довгі рухливі ниткоподібні відростки - пили. Вони використовують їх, щоб прикріплятися до поверхонь і переміщатися. Він допомагають бактеріям взаємодіяти один з одним і з'єднуватися разом, утворюючи колонії. Під мікроскопом цей процес нагадує злиття крапель води.
Дослідникам з Ерланґена і Дрездена тепер вдалося математично описати таку поведінку N. gonorrhoeae. Надано: Хуей-Шунь Куан / FAU.
У спільному проекті під керівництвом постдокаХуей-Шун Куаня (FAU), Вольфрам Пеніше (постдок Кембриджського університету), професор Франк Юліхер (MPI-PKS) і професор Василь Забурдаев, завідувач кафедри математики математично-природничої грамотності FAU розробили теорію для опису цих процесів з використанням методів статистичної фізики. У якості відправної точки своєї моделі вони використовують сили, що діють між бактеріями через пили. Таким чином їм вдалося математично реконструювати розвиток колоній. Процес аналогічний конденсації рідини або розділення двох фаз, таких як вода і олія. Коли кількість бактерій на одиницю площі перевищує певну межу, вони спонтанно об'єднуються і утворюють щільну краплю, оточену всього декількома окремими клітинами.
Ці клітинні краплі вязкоупругие:вони пружно реагують на швидку деформацію і переміщаються як в'язка рідина тривалий період часу. Відповідне поведінку, яку вони демонструють, залежить від того, чи встигне мережу переплетених пілей перебудуватися. Модель дослідників показує центральну роль цих ниткоподібних виступів у формуванні колоній і то, як вони визначають їх механічні властивості.
Отримані результати можна узагальнити, а такожвикористовувати для опису механіки і динаміки щільних скупчень клітин, таких як солідні пухлини або тканини. Таким чином, теорія може допомогти лікарям визначити потенційні цілі для уповільнення або навіть зупинки освіти бактеріальних колоній або пухлин за допомогою нових активних речовин.
Бактеріальний вид Neisseria gonorrhoeae,збудник гонореї, що передається статевим шляхом, утворює протягом декількох годин великі колонії, що складаються з декількох тисяч клітин. Надано: Ніколас БІЕ / Бруклінський коледж.
Читати далі
Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять
Вчені розробляють оптичний квантовий комп'ютер нового типу
Названо рослина, якому не страшно зміна клімату. Їм харчується мільярд чоловік
Вид грамнегативних диплококков роду Neisseria. Викликають гонорею - антропонозную венеричну інфекцію, що характеризується гнійним запаленням слизових оболонок, частіше сечостатевої системи.
Постдок - дослідник, який отримав ступінь кандидата наук / PhD або успішно захистив кандидатську дисертацію і хоче продовжити академічну кар'єру.
Термін «солідну освіту» (рак) зустрічається вонкології досить часто. Так називають пухлинне утворення, що формується з власних елементів чи інших клітин і має чіткі форми і межі. Їх яскрава особливість -чітка локалізація і поділ на дві категорії: доброякісні та злоякісні.