Modeling the Spatial Dynamics of Plasmid Transfer

质粒转移的空间动力学建模

基本信息

  • 批准号:
    7026539
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 25.01万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2005
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2005-04-01 至 2010-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Plasmids play a central role in the spread of antibiotic resistance among bacterial species, thereby decreasing the effectiveness of various chemotherapeutic agents for the treatment of infectious diseases. These mobile genetic elements are very common in bacteria and their horizontal transfer is key in the adaptive evolution of these organisms. The long-term goal of this study is to understand the population biology of transmissible plasmids in spatially structured microbial communities: What are the mechanisms that drive the horizontal transfer and persistence of these mobile genetic elements? Why do they persist, even in the absence of selection for any of the genes they carry? How does the spatial structure of natural microbial communities influence the ecological and evolutionary dynamics of plasmid-bacteria interactions? Therefore, a joint theoretical and experimental investigation into the role of spatial structure in the spread and persistence of self-transmissible antibiotic resistance plasmids is proposed. The specific aims of this proposal are to construct 2-dimensional and 3-dimensional stochastic cellular automata (CA) models that can be used to accurately predict the spread and persistence of natural antibiotic resistance plasmids in bacterial colonies growing on agar surfaces and in biofilms. These two settings are needed for carefully controlled comparisons with non-spatial (liquid) environments and estimation of spatially relevant parameters, and for understanding the extent to which the complex spatially heterogeneous structure of biofilms further influences plasmid transfer and persistence. To validate and/or modify the models, a sequence of parallel in vitro and in silico experiments will be performed. Each such pair of experiments will serve to (a) validate or reject the particular model as pertains to a specific biological hypothesis; (b) suggest model refinements; (c) test the biological hypothesis; and (d) formulate alternative hypotheses in the event that the original hypothesis is rejected.
描述(由申请人提供):质粒在细菌物种之间抗生素耐药性的扩散中起着核心作用,从而降低了各种化学治疗剂在治疗传染病的有效性。这些移动遗传元素在细菌中非常普遍,它们的水平转移是这些生物体自适应演变的关键。这项研究的长期目标是了解空间结构的微生物群落中可传染性质粒的种群生物学:哪些机制驱动了这些移动遗传元素的水平转移和持久性?为什么即使没有选择其携带的任何基因的选择,它们也会持续存在?自然微生物群落的空间结构如何影响质粒相互作用的生态和进化动力学?因此,提出了对空间结构在自译性抗生素耐药性质粒的扩散和持久性中的作用的联合理论和实验研究。该提案的具体目的是构建二维和三维随机细胞自动机(CA)模型,该模型可用于准确预测在琼脂表面上生长的细菌菌落中天然抗生素抗性质粒的蔓延和持久性。需要这两种设置才能与非空间(液体)环境进行仔细控制的比较以及对空间相关参数的估计,以及了解生物膜的复杂空间异质结构进一步影响质粒传递和持久性的程度。为了验证和/或修改模型,将进行一系列平行的体外和计算机实验。每一对实验将用于(a)验证或拒绝与特定生物学假设有关的特定模型; (b)建议改进模型; (c)检验生物学假设; (d)如果原始假设被拒绝,则提出替代假设。

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 }}

STEPHEN M. KRONE其他文献

STEPHEN M. KRONE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('STEPHEN M. KRONE', 18)}}的其他基金

COBRE: UID: PROJ 2: SPATIAL STRUCTURE AND ADAPTIVE EVOLUTION OF VIRUSES
COBRE:UID:项目 2:病毒的空间结构和自适应进化
  • 批准号:
    8359576
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 25.01万
  • 项目类别:
COBRE: UID: PROJ 2: SPATIAL STRUCTURE AND ADAPTIVE EVOLUTION OF VIRUSES
COBRE:UID:项目 2:病毒的空间结构和自适应进化
  • 批准号:
    8167453
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 25.01万
  • 项目类别:
COBRE: UID: PROJ 2: SPATIAL STRUCTURE AND ADAPTIVE EVOLUTION OF VIRUSES
COBRE:UID:项目 2:病毒的空间结构和自适应进化
  • 批准号:
    7959528
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 25.01万
  • 项目类别:
Modeling the Spatial Dynamics of Plasmid Transfer
质粒转移的空间动力学建模
  • 批准号:
    7214824
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 25.01万
  • 项目类别:
Modeling the Spatial Dynamics of Plasmid Transfer
质粒转移的空间动力学建模
  • 批准号:
    6903946
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 25.01万
  • 项目类别:
Modeling the Spatial Dynamics of Plasmid Transfer
质粒转移的空间动力学建模
  • 批准号:
    7385877
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 25.01万
  • 项目类别:
Modeling the Spatial Dynamics of Plasmid Transfer
质粒转移的空间动力学建模
  • 批准号:
    7596339
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 25.01万
  • 项目类别:

相似国自然基金

我国部分水系和土壤中嗜肺军团菌和长滩军团菌遗传多态性研究
  • 批准号:
    31870001
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    59.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
病原性细菌的物种起源:遗传学基础和获取-适应模型
  • 批准号:
    81871623
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    57.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
ORF4333催化铜绿假单胞菌甲基化调控生物被膜形成的作用与机制
  • 批准号:
    31871251
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    59.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
高性能大肠杆菌光控基因表达技术
  • 批准号:
    31470833
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    90.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于蓝细菌光敏色素的细胞光遗传学元件的构建
  • 批准号:
    31270893
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    70.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Community-derived zinc metal regulation from monolayer to biofilm.
从单层到生物膜的群落衍生锌金属调节。
  • 批准号:
    10462373
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 25.01万
  • 项目类别:
Small molecule inhibitors of cariogenic biofilms
致龋生物膜小分子抑制剂
  • 批准号:
    10264098
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 25.01万
  • 项目类别:
Small molecule inhibitors of cariogenic biofilms
致龋生物膜小分子抑制剂
  • 批准号:
    10382468
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 25.01万
  • 项目类别:
Small molecule inhibitors of cariogenic biofilms
致龋生物膜小分子抑制剂
  • 批准号:
    10226712
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 25.01万
  • 项目类别:
Biofilm antibiotic tolerance in periprosthetic joint infection
假体周围感染的生物膜抗生素耐受性
  • 批准号:
    9293639
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 25.01万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了