• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

相似文献

1
The ecological basis of morphogenesis: branching patterns in swarming colonies of bacteria.形态发生的生态基础:细菌群体中的分支模式
New J Phys. 2014 Jan;16:015006-15006. doi: 10.1088/1367-2630/16/1/015006.
2
Collective colony growth is optimized by branching pattern formation in Pseudomonas aeruginosa.群体集落生长通过铜绿假单胞菌的分支模式形成得到优化。
Mol Syst Biol. 2021 Apr;17(4):e10089. doi: 10.15252/msb.202010089.
3
Branching instability in expanding bacterial colonies.扩展细菌菌落中的分支不稳定性。
J R Soc Interface. 2015 Mar 6;12(104):20141290. doi: 10.1098/rsif.2014.1290.
4
Mechanisms of side branching and tip splitting in a model of branching morphogenesis.分支形态发生模型中侧支形成和尖端分裂的机制。
PLoS One. 2014 Jul 22;9(7):e102718. doi: 10.1371/journal.pone.0102718. eCollection 2014.
5
Emerging morphologies in round bacterial colonies: comparing volumetric versus chemotactic expansion.圆形细菌菌落中出现的形态:体积膨胀与趋化性膨胀的比较。
Biomech Model Mechanobiol. 2016 Jun;15(3):643-61. doi: 10.1007/s10237-015-0714-9. Epub 2015 Aug 22.
6
Macromolecular crowding: chemistry and physics meet biology (Ascona, Switzerland, 10-14 June 2012).大分子拥挤现象:化学与物理邂逅生物学(瑞士阿斯科纳,2012年6月10日至14日)
Phys Biol. 2013 Aug;10(4):040301. doi: 10.1088/1478-3975/10/4/040301. Epub 2013 Aug 2.
7
Hyperswarming adaptations in a bacterium improve collective motility without enhancing single cell motility.细菌中的超热适应增强了群体运动能力,而不增强单个细胞的运动能力。
Soft Matter. 2014 Apr 14;10(14):2405-13. doi: 10.1039/c3sm53127a.
8
The significances of bacterial colony patterns.细菌菌落形态的意义。
Bioessays. 1995 Jul;17(7):597-607. doi: 10.1002/bies.950170706.
9
Type IV pili interactions promote intercellular association and moderate swarming of Pseudomonas aeruginosa.IV型菌毛相互作用促进铜绿假单胞菌的细胞间结合并适度群游。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Dec 16;111(50):18013-8. doi: 10.1073/pnas.1414661111. Epub 2014 Dec 2.
10
Spatial patterns in ant colonies.蚁群中的空间模式。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2002 Jul 23;99(15):9645-9. doi: 10.1073/pnas.152302199. Epub 2002 Jul 11.

引用本文的文献

1
The collapse of cooperation during range expansion of Pseudomonas aeruginosa.铜绿假单胞菌扩张过程中合作的崩溃。
Nat Microbiol. 2024 May;9(5):1220-1230. doi: 10.1038/s41564-024-01627-8. Epub 2024 Mar 5.
2
Mechanism of branching morphogenesis inspired by diatom silica formation.受硅藻二氧化硅形成启发的分支形态发生机制。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2024 Mar 5;121(10):e2309518121. doi: 10.1073/pnas.2309518121. Epub 2024 Feb 29.
3
Proliferating active matter.增殖活性物质。
Nat Rev Phys. 2023 May 31:1-13. doi: 10.1038/s42254-023-00593-0.
4
Distributed information encoding and decoding using self-organized spatial patterns.使用自组织空间模式进行分布式信息编码和解码。
Patterns (N Y). 2022 Sep 23;3(10):100590. doi: 10.1016/j.patter.2022.100590. eCollection 2022 Oct 14.
5
In vivo, in vitro and in silico: an open space for the development of microbe-based applications of synthetic biology.体内、体外和计算机模拟:合成生物学中基于微生物的应用的开放空间。
Microb Biotechnol. 2022 Jan;15(1):42-64. doi: 10.1111/1751-7915.13937. Epub 2021 Sep 27.
6
Collective colony growth is optimized by branching pattern formation in Pseudomonas aeruginosa.群体集落生长通过铜绿假单胞菌的分支模式形成得到优化。
Mol Syst Biol. 2021 Apr;17(4):e10089. doi: 10.15252/msb.202010089.
7
Colony spreading of the gliding bacterium Flavobacterium johnsoniae in the absence of the motility adhesin SprB.滑行细菌黄杆菌在没有运动黏附素 SprB 的情况下的菌落扩散。
Sci Rep. 2021 Jan 13;11(1):967. doi: 10.1038/s41598-020-79762-5.
8
The Ultimate Guide to Bacterial Swarming: An Experimental Model to Study the Evolution of Cooperative Behavior.《细菌群集终极指南:研究合作行为进化的实验模型》
Annu Rev Microbiol. 2019 Sep 8;73:293-312. doi: 10.1146/annurev-micro-020518-120033. Epub 2019 Jun 10.
9
Integration of Metabolic and Quorum Sensing Signals Governing the Decision to Cooperate in a Bacterial Social Trait.整合代谢与群体感应信号以决定细菌社会性状中的合作行为
PLoS Comput Biol. 2015 Jun 23;11(5):e1004279. doi: 10.1371/journal.pcbi.1004279. eCollection 2015 May.
10
A self-avoidance mechanism in patterning of the urinary collecting duct tree.输尿管集合管树形成过程中的一种自我回避机制。
BMC Dev Biol. 2014 Sep 10;14:35. doi: 10.1186/s12861-014-0035-8.

本文引用的文献

1
Forging patterns and making waves from biology to geology: a commentary on Turing (1952) 'The chemical basis of morphogenesis'.从生物学到地质学的塑造模式与掀起波澜:评图灵(1952年)的《形态发生的化学基础》
Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2015 Apr 19;370(1666). doi: 10.1098/rstb.2014.0218.
2
Multilevel selection analysis of a microbial social trait.微生物社会性状的多层次选择分析。
Mol Syst Biol. 2013 Aug 20;9:684. doi: 10.1038/msb.2013.42.
3
Convergent evolution of hyperswarming leads to impaired biofilm formation in pathogenic bacteria.趋同进化导致病原菌超群集现象,从而损害生物膜的形成。
Cell Rep. 2013 Aug 29;4(4):697-708. doi: 10.1016/j.celrep.2013.07.026. Epub 2013 Aug 15.
4
Tumor evolution in space: the effects of competition colonization tradeoffs on tumor invasion dynamics.肿瘤在空间中的进化:竞争、定殖和权衡对肿瘤侵袭动力学的影响。
Front Oncol. 2013 Mar 6;3:45. doi: 10.3389/fonc.2013.00045. eCollection 2013.
5
Exploiting social evolution in biofilms.利用生物膜中的社会进化。
Curr Opin Microbiol. 2013 Apr;16(2):207-12. doi: 10.1016/j.mib.2013.01.003. Epub 2013 Jan 26.
6
High density waves of the bacterium Pseudomonas aeruginosa in propagating swarms result in efficient colonization of surfaces.高密度的铜绿假单胞菌菌浪在繁殖群中会导致其对表面的有效定殖。
Biophys J. 2012 Aug 8;103(3):601-609. doi: 10.1016/j.bpj.2012.06.035.
7
NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis.NIH 图像到 ImageJ:25 年的图像分析。
Nat Methods. 2012 Jul;9(7):671-5. doi: 10.1038/nmeth.2089.
8
Branching morphogenesis: from cells to organs and back.分支形态发生:从细胞到器官再到细胞。
Cold Spring Harb Perspect Biol. 2012 Oct 1;4(10):a008243. doi: 10.1101/cshperspect.a008243.
9
Bacterial survival strategies suggest rethinking cancer cooperativity.细菌的生存策略提示我们重新思考癌症的协同作用。
Trends Microbiol. 2012 Sep;20(9):403-10. doi: 10.1016/j.tim.2012.06.001. Epub 2012 Jun 29.
10
Computational approaches to developmental patterning.计算方法在发育模式中的应用。
Science. 2012 Apr 13;336(6078):187-91. doi: 10.1126/science.1215478.

形态发生的生态基础:细菌群体中的分支模式

The ecological basis of morphogenesis: branching patterns in swarming colonies of bacteria.

作者信息

Deng Pan, de Vargas Roditi Laura, van Ditmarsch Dave, Xavier Joao B

机构信息

Program in Computational Biology, Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, New York NY, USA.

出版信息

New J Phys. 2014 Jan;16:015006-15006. doi: 10.1088/1367-2630/16/1/015006.

DOI:10.1088/1367-2630/16/1/015006
PMID:24587694
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3935381/
Abstract

Understanding how large-scale shapes in tissues, organs and bacterial colonies emerge from local interactions among cells and how these shapes remain stable over time are two fundamental problems in biology. Here we investigate branching morphogenesis in an experimental model system, swarming colonies of the bacterium . We combine experiments and computer simulation to show that a simple ecological model of population dispersal can describe the emergence of branching patterns. In our system, morphogenesis depends on two counteracting processes that act on different length-scales: (1) colony expansion, which increases the likelihood of colonizing a patch at a close distance and (2) colony repulsion, which decreases the colonization likelihood over a longer distance. The two processes are included in a kernel based mathematical model using an integro-differential approach borrowed from ecological theory. Computer simulations show that the model can indeed reproduce branching, but only for a narrow range of parameter values, suggesting that has a fine-tuned physiology for branching. Simulations further show that hyperswarming, a process where highly dispersive mutants reproducibly arise within the colony and disrupt branching patterns, can be interpreted as a change in the spatial kernel.

摘要

理解组织、器官和细菌菌落中的大规模形状是如何从细胞间的局部相互作用中产生的,以及这些形状如何随时间保持稳定,是生物学中的两个基本问题。在这里,我们在一个实验模型系统中研究分支形态发生,即细菌的群体菌落。我们结合实验和计算机模拟,以表明一个简单的种群扩散生态模型可以描述分支模式的出现。在我们的系统中,形态发生取决于在不同长度尺度上起作用的两个相互抵消的过程:(1)菌落扩张,它增加了在近距离定殖一个斑块的可能性;(2)菌落排斥,它降低了在较长距离上的定殖可能性。这两个过程被纳入一个基于核的数学模型中,该模型使用了从生态理论借鉴的积分-微分方法。计算机模拟表明,该模型确实可以重现分支,但仅在狭窄的参数值范围内,这表明[细菌名称]具有微调的分支生理学特性。模拟进一步表明,超群体运动,即高度分散的突变体在菌落内可重复出现并破坏分支模式的过程,可以被解释为空间核的变化。