脂肪细菌？瘦细菌？有一个微生物留在形状的原因

大米大学理论家展示随机流程如何取消以确保微生物健康。

脂肪细菌？瘦细菌？从我们的角度来看，它们似乎都大大大小。事实上，他们是。

根据赖斯大学化学家Anatoly Kolomeisky的说法，为什么是一个开放的问题，他现在有一个理论。

细菌中的一种原始机制，使他们保持在他们的个人金发姑娘区 - 即恰到好处 - 似乎取决于两个随机的监管手段，增长和宣言，相互取消。相同的机制可以给研究人员对疾病的新视角，包括癌症。

Kolomeisky的“最小型号”，赖斯博士后研究人员和领导作者Hamid Teimouri和Rupsha Mukherjee，Indian Indian Indion Technology ob Chandhinagar in Indian Teach of Chind of Chind Tearchagnagar，出现在美国化学学会的物理化学字母杂志中。

赖斯大学科学家的一个简单的理论模型，寻求解释为什么细菌保持大致相同的大小和形状。该模型显示了增长和广告的随机过程链接，基本上互相取消。

“到处都看到细菌，它们或多或少具有相同的尺寸和形状，”Kolomeisky说。“对我们组织中的细胞相同。这是稳态的签名，其中系统试图具有几乎相同的生理参数，如体温或我们血液中的血压或糖水平。

“大自然喜欢在一个非常狭窄的范围内拥有这些参数，以便生活系统可以最有效地工作，”他说。“与这些参数的偏差是疾病的签名。”

细菌是稳态的模型，粘在尺寸和形状的狭窄分布。“但我们到目前为止的解释并不好，”克洛摩斯斯说。“正如我们所知，科学不喜欢魔法。但是像魔术门槛一样的东西 - 建议解释一下。“

对于细菌来说，他说，没有门槛。“基本上，没有必要，”他说。“有很多潜在的生物化学过程，但它们可以大致被达到两种随机化学过程：生长和折断。两者都是随机的，所以我们的问题是解释为什么这些随机现象导致非常确定的结果。“

稻米实验室专注于理论建模，解释了生物现象，包括基因组编辑，抗生素抗性和癌症增殖。Teimouri表示，细菌的生长和典型之间的高效化学偶联远更容易模型。

“我们认为，在典型的增殖条件下，敏感性和生长蛋白前体的数量始终与细胞尺寸成比例，”他说。

该模型预测细菌将掌握，允许它们优化其功能。研究人员表示，它与实验观察结果很好，并指出操纵公式的公式，从稳态上敲出稳态证明了他们的观点。他们表示，增加术后细菌的理论长度，只需更快地达到尖端的速度，保持其尺寸。

“对于短的长度，成长占主导地位，再次将细菌保持正确的大小，”Kolomeisky说。

他说，同样的理论不一定适用于较大的生物体。“我们知道在人类中，还有许多其他生化途径可能会调节稳态，因此问题更加复杂。”

然而，这项工作可能会给研究人员对患病细胞的增殖和迫使癌细胞接管不同形状和尺寸的机制的新视角。

“确定癌症的方法之一是看到偏离常态，”Kolomeisky说。“是否有一个突变导致更快的增长或更快的细胞锁定？这种有助于维持细菌的尺寸和形状的机制可能有助于我们了解在那里发生的事情。“

参考：Hamid Teimouri，Rupsha Mukherjee和Anatoly B.Kolomeisky，10月1日10月1日，“物理化学”，Machings Lights.doi：
10.1021 / acs.jpclett.0c02627

Kolomeisky是一种化学教授和化学和生物分子工程。Welch基金会，国家科学基金会和大米理论生物理中心的研究支持了这项研究。