关于细菌生长速率与趋化运动能力间权衡机制的研究

基本信息
批准号:31570095
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:傅雄飞
学科分类:
依托单位:中国科学院深圳先进技术研究院
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:蒙海林,魏婷,刘为荣,郑海,张芹,赖旺生,李艳楠
关键词:
微流控芯片系统生物学细菌生长定量生物学细菌趋化运动
结项摘要

Growth and motility are two important properties for life. Living organism maintains the reproduction of the species through growth, while motility helps them to search for a suitable environment to grow. However, as both growth and motion consume resources and energy, living organism has to face a tradeoff between them. Chemotaxis, as an important form of motion, bacteria use it to find food, or to flee from poisons. After decades of studies, people have not only gained the knowledge on the molecular mechanism of bacterial chemotaxis, but also realized the trade-off between bacterial growth and the chemotactic ability. However, due to the high complexity of this problem, systematical study about the origin of this trade-off is still missing. In this project, we will quantitatively characterize the relations among the bacterial growth, the chemotaxis related gene expression and the chemotactic ability, reveal the origins and consequence behind, and address how bacteria balance between the growth and motility. This study will gain new knowledge about the bacterial chemotaxis system, discover the interdependence between the bacterial growth and motility, and improve the understanding about the regulations in biological systems.

生长和运动是生物体普遍拥有的重要特征。生物体通过生长繁殖实现物种延续,利用运动寻找适宜生长的环境。但是,生长和运动均需要消耗资源与能量,生物体必须在生长与运动之间权衡。作为运动的一个主要类型,趋化运动是细菌用以趋利避害的主要方式。它的分子机制已经比较清楚。近年来的研究发现了细菌生长与趋化运动间确实存在着相互制约的关系。然而,对于细菌如何实现这种权衡,仍然是个迷团,缺乏系统化的研究。本课题拟通过对细菌生长、趋化运动基因表达和趋化运动能力三者关系的定量研究,揭示其相关性背后的因果关系,探寻细菌面对多变的环境,优化生长速率与维持运动能力的策略。本课题的实施不仅将加深对细菌趋化运动系统的认识,明晰细菌生长与趋化运动间的相互作用关系,更有助于理解复杂生物系统的定量调控机制。

项目摘要

生长和运动是生物体普遍拥有的重要特征。生物体通过生长繁殖实现物种延续,利用趋化运动寻找适宜生长的环境。但是,生长和运动均需要消耗资源与能量,生物体必须在生长与运动之间权衡。本项目围绕该问题,定量了不同稳态细菌生长速率条件下决定细菌趋化运动能力的关键参数:游动速率、转向频率及空间扩张速率等,系统性地研究了细菌生理状态(生长速率)与趋化运动能力之间的关系。本项目发现细菌的趋化运动能力与生长速率之间不存在显著关联,然而,不同生长速率条件影响细菌群体的空间扩张速率,同时,趋化运动能力亦可影响其空间扩张速率。结合最新关于趋化运动对于细菌而言可能来源其空间扩张需求而非觅食的研究报道,我们认为趋化运动能力与生长速率共同决定了其群体空间扩张速率。通过群体空间趋化迁移行为的研究,我们深入探讨了不同趋化运动能力的个体如何实现统一的空间迁移速率。本课题的实施不仅将加深了对细菌趋化运动系统的认识,更有助于理解复杂生物系统的定量调控机制。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于分形L系统的水稻根系建模方法研究

基于分形L系统的水稻根系建模方法研究

DOI:10.13836/j.jjau.2020047
发表时间:2020
2

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

DOI:10.16383/j.aas.2016.c150880
发表时间:2016
3

拥堵路网交通流均衡分配模型

拥堵路网交通流均衡分配模型

DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201804030
发表时间:2019
4

针灸治疗胃食管反流病的研究进展

针灸治疗胃食管反流病的研究进展

DOI:
发表时间:2022
5

卫生系统韧性研究概况及其展望

卫生系统韧性研究概况及其展望

DOI:10.16506/j.1009-6639.2018.11.016
发表时间:2018

傅雄飞的其他基金

批准号:11504399
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

真实生物环境下的细菌趋化运动研究

批准号:11872358
批准年份:2018
负责人:张榕京
学科分类:A1003
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
2

与加载速率相关的细菌鞭毛相变和运动的多尺度问题

批准号:11272002
批准年份:2012
负责人:王晓玲
学科分类:A1003
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
3

PCBs降解红球菌运动和趋化机制研究

批准号:41907218
批准年份:2019
负责人:王慧
学科分类:D0704
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
4

细菌趋化信号网络多路输出的协调

批准号:11374282
批准年份:2013
负责人:袁军华
学科分类:A2013
资助金额:76.00
项目类别:面上项目