Collective membrane potential dynamics in bacterial colonies
细菌菌落的集体膜电位动力学
基本信息
- 批准号:503746438
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Priority Programmes
- 财政年份:
- 资助国家:德国
- 起止时间:
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Structured populations of Bacillus subtilis coordinate their metabolism by electrical communication. Currently, it is unknown, whether other bacterial species synchronize their electrochemical behavior. We found that within spherical colonies formed by Neisseria gonorrhoeae, bacteria hyperpolarize at the center and subsequently, a shell of hyperpolarized cells travels radially towards the periphery of the colony. This hyperpolarization is followed by depolarization at the colony center. In this proposal, we aim at discovering triggers for hyperpolarization, the mechanism of collective propagation of hyperpolarization, and its relation to growth arrest and related consequences on population fitness. Specifically, we will correlate growth arrest at the colony center with membrane potential. To this end, we will combine our recently established method for characterizing the growth rate with spatio-temporal resolution with tools for characterizing the membrane potential. Then, we aim at investigating two putative triggers of hyperpolarization. We will assess whether depletion of oxygen or a nutrient causes hyperpolarization. Furthermore, we will test the hypothesis that build-up of mechanical pressure at the center of the colony limits growth and causes hyperpolarization. We will vary the pressure by tuning the attractive force between gonococci in the colony. Attractive forces will be tuned by genetically modifying type 4 pili and characterized by laser tweezers. Finally, we will address the question whether cell-to-cell communication is required for the propagation of hyperpolarization. To this end, we will investigate the spatio-temporal dynamics of the hyperpolarization wave in different colony structures. In the long term, it will be important to identify the ion channels responsible for hyperpolarization and to address the fitness effects of collective changes in membrane potential.
枯草芽孢杆菌的结构种群通过电通信协调其代谢。目前尚不清楚其他细菌种类是否会同步它们的电化学行为。我们发现,在淋病奈瑟菌形成的球形菌落内,细菌在中心超极化,随后,超极化细胞的外壳向菌落的外围放射。这种超极化之后是在群体中心的去极化。在这篇论文中,我们的目标是发现超极化的触发因素,超极化的集体传播机制,以及它与生长停滞和种群适合度的相关后果的关系。具体来说,我们将把菌落中心的生长停滞与膜电位联系起来。为此,我们将结合我们最近建立的具有时空分辨率的表征生长速率的方法和表征膜电位的工具。然后,我们的目的是研究两个假定的超极化的触发因素。我们将评估是缺氧还是某种营养物质导致了超极化。此外,我们将测试在集落中心积聚的机械压力限制生长并导致超极化的假设。我们将通过调整菌落中淋球菌之间的吸引力来改变压力。吸引力将通过基因改造4型毛来调节,并用激光镊子来表征。最后,我们将讨论细胞间通信是否需要超极化传播的问题。为此,我们将研究超极化波在不同群体结构中的时空动态。从长远来看,确定导致超极化的离子通道和解决膜电位集体变化的适应度效应将是重要的。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Professorin Dr. Berenike Maier其他文献
Professorin Dr. Berenike Maier的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Professorin Dr. Berenike Maier', 18)}}的其他基金
Phenotypic heterogeneity as a strategy for speeding up adaptive evolution at minimal cost
表型异质性作为以最小成本加速适应性进化的策略
- 批准号:
217329764 - 财政年份:2012
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
Molecular mechanism of high force generation by bacterial pili
细菌菌毛产生高力的分子机制
- 批准号:
158987927 - 财政年份:2010
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Bistabilität bei der bakteriellen Kompetenzentwicklung
细菌能力发展的双稳定性
- 批准号:
35245885 - 财政年份:2007
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Bacterial gene transfer studied at the single molecule level
单分子水平的细菌基因转移研究
- 批准号:
15110845 - 财政年份:2005
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Bakterieller Gen-Transfer: Eine Untersuchung auf Einzelmolekül-Niveau
细菌基因转移:单分子水平的研究
- 批准号:
5351152 - 财政年份:2001
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Independent Junior Research Groups
The dynamical extracellular matrix of bacterial colonies
细菌菌落的动态细胞外基质
- 批准号:
520483776 - 财政年份:
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Role of biofilm architecture in gene transfer dynamics
生物膜结构在基因转移动力学中的作用
- 批准号:
265235937 - 财政年份:
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
相似国自然基金
超声驱动压电效应激活门控离子通道促眼眶膜内成骨的作用及机制研究
- 批准号:82371103
- 批准年份:2023
- 资助金额:49.00 万元
- 项目类别:面上项目
仿生膜构建破骨细胞融合纳米诱饵用于骨质疏松治疗的研究
- 批准号:82372098
- 批准年份:2023
- 资助金额:48.00 万元
- 项目类别:面上项目
利用新型 pH 荧光探针研究 Syntaxin 12/13 介导的多种细胞器互作
- 批准号:92054103
- 批准年份:2020
- 资助金额:87.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
PI(3,5)P2介导溶酶体与黑素小体互作调控黑素小体发生的分子细胞机制
- 批准号:92054102
- 批准年份:2020
- 资助金额:87.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
新跨膜因子Angel Face调控质膜向自噬体膜转化的机理研究
- 批准号:92054109
- 批准年份:2020
- 资助金额:82.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
细胞骨架对鞭毛敏感蛋白FLS2胞吞及其免疫调控机制的研究
- 批准号:32000483
- 批准年份:2020
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
内质网、线粒体、细胞核互作网络与钙离子调控机制研究
- 批准号:92054105
- 批准年份:2020
- 资助金额:80.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
胚体类器官研究Wnt-PCP通路介导基底膜定向分泌与运输的分子机制
- 批准号:32000553
- 批准年份:2020
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
关于Tetraspanin富集结构域及迁移体的形成机制的研究
- 批准号:32070691
- 批准年份:2020
- 资助金额:58.0 万元
- 项目类别:面上项目
基于p32-GCS1复合物的线粒体-内质网互作体系鉴定与功能研究
- 批准号:92054106
- 批准年份:2020
- 资助金额:83.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
相似海外基金
Unlocking the potential for winemaking applications of membrane filtration
释放膜过滤酿酒应用的潜力
- 批准号:
IM240100133 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Mid-Career Industry Fellowships
Characterizing the functional heterogeneity of the mouse paralaminar nucleus
表征小鼠板旁核的功能异质性
- 批准号:
10678525 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Exploring the function and shedding of a potential C. elegans Neuregulin
探索潜在的线虫神经调节蛋白的功能和脱落
- 批准号:
10629996 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Multimodal Label-Free Nanosensor for Single Virus Characterization and Content Analysis
用于单一病毒表征和内容分析的多模式无标记纳米传感器
- 批准号:
10641529 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Mechanistic characterization of vaginal microbiome-metabolome associations and metabolite-mediated host inflammation
阴道微生物组-代谢组关联和代谢物介导的宿主炎症的机制特征
- 批准号:
10663410 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Charge-Based Brain Modeling Engine with Boundary Element Fast Multipole Method
采用边界元快速多极子法的基于电荷的脑建模引擎
- 批准号:
10735946 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Decay accelerating factor (CD55) protects against lectin pathway-mediated AT2 cell dysfunction in cigarette smoke-induced emphysema
衰变加速因子 (CD55) 可防止香烟烟雾引起的肺气肿中凝集素途径介导的 AT2 细胞功能障碍
- 批准号:
10737359 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
High throughput screening and drug discovery for antagonists of the Ebola VP40 protein assembly
埃博拉 VP40 蛋白组装拮抗剂的高通量筛选和药物发现
- 批准号:
10760573 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Cardiovascular Risk of Antiretroviral Therapy Drugs in HIV
HIV 抗逆转录病毒治疗药物的心血管风险
- 批准号:
10700275 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别: