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J-GLOBAL ID：202102246018356106   整理番号：21A0280620

流体力学的ストレスに対するPseudomonas fluorescensバイオフィルムの自己適応【JST・京大機械翻訳】

Self-Adaptation of Pseudomonas fluorescens Biofilms to Hydrodynamic Stress

著者 (14件)： Jara Josue (Departamento de Farmacia Galenica y Tecnologia Alimentaria, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, Spain) ,  Alarcon Francisco (Departamento de Estructura de la Materia, Fisica Termica y Electronica, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, Spain) ,  Alarcon Francisco (Departamento de Ingenieria Fisica, Universidad de Guanajuato, Leon, Mexico) ,  Monnappa Ajay K. (Instituto de Investigacion Biomedica Hospital 12 de Octubre (imas12), Madrid, Spain) ,  Santos Jose Ignacio (SGIker-UPV/EHU, Centro “Joxe Mari Korta”, Donostia-San Sebastian, Spain) ,  Bianco Valentino (Departamento de Quimica Fisica, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, Spain) ,  Nie Pin (Nanyang Technological University, Singapore, Singapore) ,  Ciamarra Massimo Pica (Nanyang Technological University, Singapore, Singapore) ,  Canales Angeles (Departamento de Quimica Organica, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, Spain) ,  Dinis Luis (Departamento de Estructura de la Materia, Fisica Termica y Electronica, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, Spain) ,  Lopez-Montero Ivan (Instituto de Investigacion Biomedica Hospital 12 de Octubre (imas12), Madrid, Spain) ,  Lopez-Montero Ivan (Departamento de Quimica Fisica, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, Spain) ,  Valeriani Chantal (Departamento de Estructura de la Materia, Fisica Termica y Electronica, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, Spain) ,  Orgaz Belen (Departamento de Farmacia Galenica y Tecnologia Alimentaria, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, Spain)
資料名： Frontiers in Microbiology (Web)  (Frontiers in Microbiology (Web))
巻： 11  ページ： 588884  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7080A  ISSN： 1664-302X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： いくつかの条件で,細菌は生物膜に自己組織化し,自己産生埋込みマトリックスからなる細胞上構造,主に多糖類,DNA,蛋白質および脂質から成る。細菌は流体力学的ストレスのような外部刺激の存在下でコロニー/マトリックス比を変化させることが知られている。しかし,この自己順応を駆動する分子機構についてはほとんど知られていない。本研究では,流体力学的ストレスの有無で成長させたPseudomonas fluorescens生物膜の構造特性をモニターした。著者らの測定は,流体力学的応力が,セル密度個体群とマトリックス生産を同時に増加することを示した。短い成長時間スケールでは,マトリックスは高分子成分に起因する枯渇力により弱い細胞-細胞引力相互作用を仲介する。ポピュレーションダイナミックスモデルを用い,流体力学的ストレスが栄養素のより速い拡散と既に形成したマイクロコロニーへのプランクトン細菌のより高い取り込みを生じると結論した。これは,コンピュータシミュレーションによって示されるように,架橋数の増加により,より機械的に安定な生物膜の形成をもたらした。また,機械的安定性はマトリックスの化学組成の変化に依存し,それは接着特性を示すことが知られている炭水化物に富む。全体として,細菌はバイオフィルム化学組成を調整することにより,宿主の流体力学的ストレスに自己順応し,従って,マトリックスのメソスケール構造と,最終的に細菌-高分子相互作用を調節する粘弾性特性の両方に影響を与えることを示した。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 化学組成 ,  接着 ,  *流体力学 ,  計算機シミュレーション ,  細菌 ,  多糖類 ,  DNA【核酸】 ,  栄養素 ,  順応 ,  *蛍光菌 ,  *Pseudomonas ,  コロニー ,  *生物膜 ,  自己組織化 ,  ポピュレーションダイナミックス

著者キーワード (7件)： Pseudomonas fluorescens ,  バイオフィルム ,  細胞外マトリックス ,  機械的性質 ,  計算機シミュレーション ,  NMR ,  活性物質

分類 (2件)： 細胞生理一般  (EF02010S) ,  微生物学(ウイルス以外)一般  (EG03010C)

引用文献 (64件)：

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• AllenA.HabimanaO.CaseyE. (2018). The effects of extrinsic factors on the structural and mechanical properties of Pseudomonas fluorescens biofilms: a combined study of nutrient concentrations and shear conditions. Colloid Surface B Biointerfaces 165, 127-134. doi: doi: 10.1016/j.colsurfb.2018.02.035, PMID: 29471219
• Alvarez-OrdonezA.CoughlanL. M.BriandetR.CotterP. D. (2019). Biofilms in food processing environments: challenges and opportunities. Annu. Rev. Food Sci. Technol. 10, 173-195. doi: doi: 10.1146/annurev-food-032818-121805, PMID: 30653351
• ArriagaL. R.López-MonteroI.Ignès-MullolJ.MonroyF. (2010). Domain-growth kinetic origin of nonhorizontal phase coexistence plateaux in Langmuir monolayers: compression rigidity of a raft-like lipid distribution. J. Phys. Chem. B 114, 4509-4520. doi: doi: 10.1021/jp9118953, PMID: 20235509
• BaranyiJ.RobertsT. A. (1994). A dynamic approach to predicting bacterial growth in food. Int. J. Food Microbiol. 23, 277-294.

タイトルに関連する用語 (5件)： 流体 ,  力学的ストレス ,  Pseudomonas ,  バイオフィルム ,  自己適応