Добавить новость
News in English


Новости сегодня

Новости от TheMoneytizer

Spatio-temporal modeling of the crowding conditions and metabolic variability in microbial communities

by Liliana Angeles-Martinez, Vassily Hatzimanikatis

The metabolic capabilities of the species and the local environment shape the microbial interactions in a community either through the exchange of metabolic products or the competition for the resources. Cells are often arranged in close proximity to each other, creating a crowded environment that unevenly reduce the diffusion of nutrients. Herein, we investigated how the crowding conditions and metabolic variability among cells shape the dynamics of microbial communities. For this, we developed CROMICS, a spatio-temporal framework that combines techniques such as individual-based modeling, scaled particle theory, and thermodynamic flux analysis to explicitly incorporate the cell metabolism and the impact of the presence of macromolecular components on the nutrients diffusion. This framework was used to study two archetypical microbial communities (i) Escherichia coli and Salmonella enterica that cooperate with each other by exchanging metabolites, and (ii) two E. coli with different production level of extracellular polymeric substances (EPS) that compete for the same nutrients. In the mutualistic community, our results demonstrate that crowding enhanced the fitness of cooperative mutants by reducing the leakage of metabolites from the region where they are produced, avoiding the resource competition with non-cooperative cells. Moreover, we also show that E. coli EPS-secreting mutants won the competition against the non-secreting cells by creating less dense structures (i.e. increasing the spacing among the cells) that allow mutants to expand and reach regions closer to the nutrient supply point. A modest enhancement of the relative fitness of EPS-secreting cells over the non-secreting ones were found when the crowding effect was taken into account in the simulations. The emergence of cell-cell interactions and the intracellular conflicts arising from the trade-off between growth and the secretion of metabolites or EPS could provide a local competitive advantage to one species, either by supplying more cross-feeding metabolites or by creating a less dense neighborhood.

Читайте на сайте


Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. Абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Вашем городе

Ria.city
Музыкальные новости
Новости России
Экология в России и мире
Спорт в России и мире
Moscow.media










Топ новостей на этот час

Rss.plus