سنجش حد نصاب (QS) یک رفتار تماس شیمیایی تقریباً جهانی بین باکتری ها را توصیف می کند. سلول های منفرد یک مولکول کوچک قابل انتشار (اتوکاتالیست) را در محیط خود آزاد می کنند. غلظت بالای این خودالقا کننده به عنوان یک سیگنال تراکم جمعیت بالا عمل می کند و منجر به الگوهای جدید بیان ژن در سراسر جمعیت می شود. با این حال، QS اغلب بسیار پیچیده تر از این رفتار enum ساده است. بسیاری از باکتری های QS چندین خود تحریک کننده را تولید و شناسایی می کنند که یک سیگنال حد نصاب متقابل را با یکدیگر و با دیگر گونه های باکتری تولید می کنند. شبکه های تنظیم کننده ژن QS علاوه بر سیگنال های خودتحریک کننده به طیفی از ورودی های فیزیولوژیکی و محیطی پاسخ می دهند. در حالی که مجموعهای از سیستمهای QS منفرد با جزئیات مولکولی و شیمیایی بسیار توصیف شدهاند، اتصال حد نصاب چندین مشکل کوانتومی اساسی را ایجاد میکند که به طور فزایندهای توجه فیزیکدانان و ریاضیدانان را به خود جلب میکند. سوالات کلیدی عبارتند از: باکتری ها چه نوع اطلاعاتی را می توانند از طریق QS در مورد محیط خود جمع آوری کنند؟ چه اصول فیزیکی در نهایت اثربخشی ارتباطات مبتنی بر انتشار را محدود می کند؟ چگونه شبکههای QS سازمانی توان عملیاتی اطلاعات را به حداکثر میرسانند در حالی که نویز و تداخل ناخواسته را به حداقل میرسانند؟ QS چگونه در محیط های پیچیده و سازمان یافته فضایی مانند بیوفیلم ها عمل می کند؟ کتابها و بررسیهای قبلی روی میکروبیولوژی و بیوشیمی QS متمرکز شدهاند. با مشارکت دانشمندان و ریاضیدانان برجسته که در زمینه زیست شناسی فیزیکی کار می کنند، این جلد به بررسی تأثیر متقابل بین انتشار و سیگنال دهی، پویایی جمعی و همراه تنظیم ژن، و پدیده های QS مکانی-زمانی می پردازد. فصلها مطالعات تجربی QS را در محیطهای باکتریایی طبیعی و مهندسی شده یا میکروساختشده و همچنین مدلسازی QS در مقیاسهای طولی از مولکولی تا ماکروسکوپی را توضیح خواهند داد. هدف این کتاب آموزش فیزیکدانان و زیست شناسان کمی جهت گیری در مورد کاربرد آزمایش و تجزیه و تحلیل مبتنی بر فیزیک، همراه با مدل سازی مناسب، در درک و تفسیر پدیده فراگیر ارتباط نصاب میکروبی است.
The Physical Basis of Bacterial Quorum Communication 2014
89,000 تومان
دانلود کتاب پزشکی اساس فیزیکی ارتباط نصاب باکتریایی
نویسنده |
Stephen J. Hagen |
---|---|
انتشارات |
Springer New York |
زبان |
English |
تاریخ انتشار |
2014-09-30 |
تعداد صفحهها |
252 |
نوع فایل |
|
حجم |
7 Mb |
سال انتشار |
2014 |
امکان مطالعه در اپلیکیشن کالیبو
توضیحات
توضیحات(انگلیسی)
Quorum sensing (QS) describes a chemical communication behavior that is nearly universal among bacteria. Individual cells release a diffusible small molecule (an autoinducer) into their environment. A high concentration of this autoinducer serves as a signal of high population density, triggering new patterns of gene expression throughout the population. However QS is often much more complex than this simple census-taking behavior. Many QS bacteria produce and detect multiple autoinducers, which generate quorum signal cross talk with each other and with other bacterial species. QS gene regulatory networks respond to a range of physiological and environmental inputs in addition to autoinducer signals. While a host of individual QS systems have been characterized in great molecular and chemical detail, quorum communication raises many fundamental quantitative problems which are increasingly attracting the attention of physical scientists and mathematicians. Key questions include: What kinds of information can a bacterium gather about its environment through QS? What physical principles ultimately constrain the efficacy of diffusion-based communication? How do QS regulatory networks maximize information throughput while minimizing undesirable noise and cross talk? How does QS function in complex, spatially structured environments such as biofilms? Previous books and reviews have focused on the microbiology and biochemistry of QS. With contributions by leading scientists and mathematicians working in the field of physical biology, this volume examines the interplay of diffusion and signaling, collective and coupled dynamics of gene regulation, and spatiotemporal QS phenomena. Chapters will describe experimental studies of QS in natural and engineered or microfabricated bacterial environments, as well as modeling of QS on length scales spanning from the molecular to macroscopic. The book aims to educate physical scientists and quantitative-oriented biologists on the application of physics-based experiment and analysis, together with appropriate modeling, in the understanding and interpretation of the pervasive phenomenon of microbial quorum communication.