The onset of collective behavior in social amoebae.
The onset of collective behavior in social amoebae.
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DOI：
10.1126/science.1183415
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发表时间：
2010-05-21
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Sawai S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gregor T;Fujimoto K;Masaki N;Sawai S
在社会性变形虫盘基网柄菌中，细胞外环磷酸腺苷 (cAMP) 的周期性合成和释放引导细胞聚集和形成子实体。目前尚不清楚这些振荡是否代表单个细胞的内在特性，或者它们是否仅作为群体水平的现象存在。在这里，我们通过完整细胞群的活细胞成像显示，尽管细胞不断进出该区域，但脉冲仍源自离散位置。在灌注室中，分离的单细胞和细胞群都根据细胞外 cAMP 的水平从静止状态转变为有节奏的活动状态。定量分析表明，低于细胞外 cAMP 阈值浓度的单个细胞的随机脉冲在集体行为的发生中起着关键作用。
In the social amoebae Dictyostelium discoideum, periodic synthesis and release of extracellular cyclic AMP (cAMP) guides cell aggregation and commitment to form fruiting bodies. It is unclear whether these oscillations represent an intrinsic property of individual cells or if they only exist as a population-level phenomenon. Here we show by live-cell imaging of intact cell populations that pulses originate from a discrete location despite constant exchange of cells to and from the region. In a perfusion chamber, both isolated single cells and cell populations switch from quiescence to rhythmic activity depending on the level of extracellular cAMP. A quantitative analysis shows that stochastic pulsing of individual cells below the threshold concentration of extracellular cAMP plays a critical role in the onset of collective behavior.
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