세균 패턴

Bacterial patterns

세균 군락의 성장 패턴 형성은 실험적으로 광범위하게 연구되어 왔다.결과 형태학은 성장 조건에 따라 달라지는 것으로 보인다.조밀한 분기 형태(DBM) 또는 확산 제한 집합(DLA)과 같은 잘 알려진 형태학이 포함되지만, 많은 복잡한 패턴과 시간적 행동을 발견할 수 있다.

세균 집락의 패턴 형성에 관한 연구는 Bacillus subtilis와 Proteus mirabilis에서 다수 수행되었다.군락 성장의 수학적 모델링은 관찰된 형태와 환경 변화의 영향을 재현할 수 있습니다.채용 모델은 다음과 같습니다.

서브틸리스균군체

페트리 접시에 있는 바실러스 서브틸리스 군집은 통제된 조건에서 자랄 수 있습니다.한천농도(배지의 경도를 제어할 수 있는 것)와 영양농도를 변화시킴으로써 외부응력에 대한 콜로니의 반응을 연구할 수 있다.다음과 같은 성장 조건에서 다양한 형태가 나타납니다.

고영양소, 경질 중질
에덴과 같은 성장 [1]
영양소 함량이 높고 중간 정도의 경도
동심원을 형성하는 주기적 성장 [2]
높은 영양소 함량, 부드러운 배지
디스크와 같은 균일한 증가[3]
저영양소, 경질 중질
DLA 증가율 [4]
저영양소, 연질 중질
DBM 증가율 [5]

그 후 다양한 성장 조건에 의해 완전한 형태학적 다이어그램을 그릴 수 있다.[6]

이러한 다른 형태들은 반응-확산 모델에서 얻을 수 있다.이러한 종류의 모델은 어떤 메커니즘이 다른 형태와 관련이 있는지를 평가하는 데 유용하다.완전한 형태학적 다이어그램은 박테리아 밀도와 영양소 농도라는 두 가지 필드를 사용하고 박테리아가 외부 악조건에 반응하여 운동성을 증가시킬 수 있다는 점을 고려함으로써 얻을 수 있다.즉, 배지의 확산과 박테리아의 반응이 이 경우에 관련된 요소라는 것입니다.

레퍼런스

  • 마쓰시타, M.;와키타, J.;Itoh, H.;Ràfols, 나, 마쓰야마, T.;사카구치, H.;Mimura, M.(1998년)."세균성 식민지에서 인터페이스 성장과 패턴 형성".자연학 A:통계 역학과 그 응용.엘제비어 BV.249(1–4):517–524. doi:10.1016(97)00511-6.ISSN 0378-4371.고초균에 마쓰시타에 의해 실험(알.
  • Lacasta, A.M.;Cantalapiedra, 나. R.;Auguet, CE;Peñaranda A.;Ramírez-Piscina, L.(1999-06-01)."시공의 패턴의 세균성 식민지에서 모델링".피지컬 리뷰 E.미국 물리 학회(APS적용을). 59(6):7036–7041. arXiv:cond-mat/9904367. doi:10.1103/physreve.59.7036.ISSN 1063-651X.간균 Subtilis에 Reaction-diffusion 모델이다.

외부 링크

세균 증식 패턴의 몇 가지 이미지는 다음 항목에서 확인할 수 있습니다.