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Les scientifiques développent l'analyse sophistiquée pour suivre la croissance des cellules aux concentrations nutritives inférieures

Diversité des stratégies microbiennes d'accroissement dans un monde nutritif limité

La levure de bourgeonnement, saccharomyces cerevisiae, est un organisme principal pour étudier des processus cellulaires principaux, avec les fonctionnements de beaucoup de protéines importantes dans les réseaux de cycle cellulaire et de signalisation trouvés dans la biologie humaine ayant été d'abord découverte en levure.

Maintenant, les scientifiques de l'université de New York ont maintenant développé une analyse sophistiquée pour suivre la croissance des cellules aux concentrations nutritives très inférieures. L'analyse emploie la microscopie de temps-déchéance pour surveiller différentes cellules de levure subissant un nombre restreint de divisions pour former des microcolonies. L'analyse peut mesurer les temps de latence et les taux de croissance d'autant d'en tant que 80.000 différentes microcolonies dans une expérience de 24 heures unique, ouvrant un outil neuf puissant de haut-débit pour étudier l'effet complexe entre la croissance des cellules, division et métabolisme dans les conditions environnementales qui sont susceptibles d'être écologiquement appropriées mais avait précédemment été difficile à étudier dans le laboratoire.

Les chercheurs ont étudié des taux de croissance et des temps de latence en tensions de laboratoire et levure sauvage en variant la quantité de sa source alimentaire principale de carbone, glucose. Ils ont confirmé la prévision effectuée sur il y a 60 ans par le biologiste de Noble-prix-gain Jacques Monod concernant des changements des taux de croissance microbiens avec les éléments nutritifs limités (l'équation de Monod). Ils ont également trouvé des différences important parmi des tensions dans la réaction moyenne de retard (le laps de temps qu'elle prend au passage de l'arrêt progressif de cellules à relancer la croissance des cellules) et les taux de croissance moyens en réponse à différentes conditions environnementales.

En plus des différences moyennes entre les tensions et les conditions, l'analyse puissante a indiqué des différences métaboliques parmi des cellules de la même tension dans le même environnement. D'ailleurs, les tensions de levure ont différé dans leurs degrés de liberté dans le taux de croissance. Selon l'auteur important de l'étude, Naomi Ziv, « hétérogénéité parmi les cellules génétiquement identiques dans le même environnement est un sujet d'intérêt croissant pour la biologie et le médicament. Les différents degrés de liberté de tension que nous voyons pour proposer que l'ampleur de l'hétérogénéité non-génétique elle-même soit génétiquement déterminée. »

Les enquêtes postérieures pourraient préparer le terrain à une compréhension plus complète de la génétique et du metabolomics de la croissance des cellules dans la levure et les mécanismes fondamentaux concernant d'autres réglages dans lesquels les cellules font face à des conditions provocantes, telles que l'étape progressive de cancer et l'évolution de la résistance au médicament.