Current Biology | 接触细菌生长抑制作用影响细菌菌落扩展的空间组织
推荐：江舜尧
编译：Frank
编辑：小菌菌
确定微生物在复杂的多物种群落中如何操纵、生存和茁壮成长，加深了我们对微生物生态系统如何影响人类健康和环境的理解。细菌通过明确的毒素传递系统对相邻生物产生负面影响的能力，使它们可以操纵不断增长的微生物群落组成。接触依赖抑制(CDI)系统是竞争系统中独特的一部分，其对形成空间结构细菌群落的贡献尚未被充分了解。作者比较不同的CDI系统在单细胞和群体水平中的影响，以确定CDI介导的竞争在空间结构细菌种群中的关键驱动因素。通过迭代方法，两个大肠杆菌实验系统和计算模型表明，CDI系统在单细胞水平上具有微小的系统特异性效应，在CDI表达的抑制细胞与其相邻靶标之间形成了单细胞范围边界。尽管CDI在单个细胞水平上影响较小，但CDI系统极大地降低了敏感靶点在群体生长过程中扩大其范围的能力。群体接种密度、CDI系统特异性变量、接触后抑制速度以及CDI的生物学消耗是对CDI介导的竞争产生重要影响的因素。相比之下，毒素诱导的目标细胞生长的迟缓程度只会对种群的组成产生微弱的影响。本研究揭示了不同的CDI系统影响细菌种群的组成和空间排列的不同方式。
文中重要图片说明
图1 | CDI系统在单细胞水平上导致微小且可变的生长减少，并增加了接触界面处隔离靶细胞的数量
图2 | 2D菌落中基于单细胞的CDI建模。
图3 | CDI计算模型表明抑制率而非细胞生长减少是影响竞争结果的主要参数。
图4 | CDI对径向扩展过程中扇区频率和扇区大小的影响。
图5 | CDI系统以高接种密度推动空间隔离，不同系统之间的影响有所不同。
图6 | 在空间结构化种群中竞争中，I-PFT CDI类系统的表达会给大肠杆菌带来负面影响。
图7 |计算模型预测，当CDI的效力较低时，CDI系统对抑制剂菌株的消耗可能会超过益处。
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