Non-genetic individuality in Escherichia coli motor switching.
Non-genetic individuality in Escherichia coli motor switching.
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DOI：
10.1088/1478-3975/8/2/024001
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发表时间：
2011-04
期刊：
影响因子：
2
通讯作者：
Wingreen NS
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mora T;Bai F;Che YS;Minamino T;Namba K;Wingreen NS
通过分析30分钟的高分辨率记录，单个E。大肠杆菌鞭毛电机在生理制度，我们表明，电机开关的两个主要属性-平均顺时针和平均逆时针间隔持续时间-变化显着。当我们将这些量表示在多个细胞的二维图上时，数据并没有像预期的那样落在一维曲线上，而是在二维中传播，指向运动个体。最大的变化是在平均逆时针间隔，并归因于内部信号分子CheY-P的浓度的变化。相反，在平均顺时针间隔的变化被解释在运动个性。我们认为，平均逆时针方向的时间间隔的敏感性，在CheY-P的波动是一致的运行和翻滚的最佳策略。平均运行长度的伴随变化可能允许细胞群体通过“对冲他们的赌注”在快速变化的环境中更好地生存。
By analyzing 30-minute, high-resolution recordings of single E. coli flagellar motors in the physiological regime, we show that two main properties of motor switching —the mean clockwise and mean counter-clockwise interval durations— vary significantly. When we represent these quantities on a two-dimensional plot for several cells, the data does not fall on a one-dimensional curve, as expected with a single control parameter, but instead spreads in two dimensions, pointing to motor individuality. The largest variations are in the mean counter-clockwise interval, and are attributable to variations in the concentration of the internal signaling molecule CheY-P. In contrast, variations in the mean clockwise interval are interpreted in terms of motor individuality. We argue that the sensitivity of the mean counter-clockwise interval to fluctuations in CheY-P is consistent with an optimal strategy of run and tumble. The concomittent variability in mean run length may allow populations of cells to better survive in rapidly changing environments by “hedging their bets”.
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