Добавить новость
ru24.net
News in English
Август
2023

Regulated bacterial interaction networks: A mathematical framework to describe competitive growth under inclusion of metabolite cross-feeding

0

by Isaline Guex, Christian Mazza, Manupriyam Dubey, Maxime Batsch, Renyi Li, Jan Roelof van der Meer

When bacterial species with the same resource preferences share the same growth environment, it is commonly believed that direct competition will arise. A large variety of competition and more general ‘interaction’ models have been formulated, but what is currently lacking are models that link monoculture growth kinetics and community growth under inclusion of emerging biological interactions, such as metabolite cross-feeding. In order to understand and mathematically describe the nature of potential cross-feeding interactions, we design experiments where two bacterial species Pseudomonas putida and Pseudomonas veronii grow in liquid medium either in mono- or as co-culture in a resource-limited environment. We measure population growth under single substrate competition or with double species-specific substrates (substrate ‘indifference’), and starting from varying cell ratios of either species. Using experimental data as input, we first consider a mean-field model of resource-based competition, which captures well the empirically observed growth rates for monocultures, but fails to correctly predict growth rates in co-culture mixtures, in particular for skewed starting species ratios. Based on this, we extend the model by cross-feeding interactions where the consumption of substrate by one consumer produces metabolites that in turn are resources for the other consumer, thus leading to positive feedback in the species system. Two different cross-feeding options were considered, which either lead to constant metabolite cross-feeding, or to a regulated form, where metabolite utilization is activated with rates according to either a threshold or a Hill function, dependent on metabolite concentration. Both mathematical proof and experimental data indicate regulated cross-feeding to be the preferred model to constant metabolite utilization, with best co-culture growth predictions in case of high Hill coefficients, close to binary (on/off) activation states. This suggests that species use the appearing metabolite concentrations only when they are becoming high enough; possibly as a consequence of their lower energetic content than the primary substrate. Metabolite sharing was particularly relevant at unbalanced starting cell ratios, causing the minority partner to proliferate more than expected from the competitive substrate because of metabolite release from the majority partner. This effect thus likely quells immediate substrate competition and may be important in natural communities with typical very skewed relative taxa abundances and slower-growing taxa. In conclusion, the regulated bacterial interaction network correctly describes species substrate growth reactions in mixtures with few kinetic parameters that can be obtained from monoculture growth experiments.



Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Большой стадионный концерт MACAN в Москве при поддержке Like FM

«Сады и люди»: что можно увидеть рассказывает Радио Romantika

Валютные ставки — в рост. «Выберу.ру» подготовил рейтинг лучших долларовых вкладов за июль 2024 года

Мари Краймбрери, Звонкий, DAASHA выступят на марафоне «Авторадио»


Большой стадионный концерт MACAN в Москве при поддержке Like FM

Бренд I.B.W. представил круизную коллекцию

На 20% в сравнении с прошлым сезоном поднялся спрос на круизы по рекам осенью

Романтическая ностальгия как инструмент укрепления брака: возвращаем страсть в отношения


Evolving Trends in Realistic Sex Doll Manufacturing

Angel Ayala Twice Floors Dave Apolinario In 6th Round Knockout To Win IBF Flyweight Title

Airbnb shares slumps as weak forecast signals slowing travel demand

The Rise of Robotic Realism: Exploring the Future of Sex Dolls


Большой стадионный концерт MACAN в Москве при поддержке Like FM

43664

Мари Краймбрери, Звонкий, DAASHA выступят на марафоне «Авторадио»

Дешевле не будет. Цену непопулярного китайского кроссовера снизили на 27%


Фанаты серии игр Legacy Of Kain смогут получить легендарный меч Похититель душ

Be a cute platypus, solve some Zelda-style puzzles, in Ogu and the Secret Forest

Geralt's voice actor confirms he'll be in the next Witcher, but not as the main character: 'Geralt will be part of the game'

Bungie promises to address the 'uncertainty' surrounding the future of Destiny 2 following massive layoffs last week



Преимущества автоматики для ворот Came

Кому показано ЭКО?




Уголовное дело возбудили после смертельного ДТП с каршерингом в Москве

Почти 800 тонн мороженого произвели в Москве за 2 месяца лета

Мари Краймбрери, Звонкий, DAASHA выступят на марафоне «Авторадио»

«Сады и люди»: что можно увидеть рассказывает Радио Romantika


С чего начать: как правильно перейти на здоровый образ жизни

Президент Палестины Махмуд Аббас посетит Москву

Семь заявок подали из Орловской области на Знание.Премия — 2024

В Москве возбудили уголовное дело после ДТП с подростками


Калинская снялась с матча третьего круга турнира WTA 1000 в Торонто

Калинская снялась с матча с Анисимовой на турнире WTA в Торонто после первого сета

Арина Соболенко сделала заявление после сенсационного поражения

Медведев и Сафиуллин не смогли выйти в 1/2 финала турнира ATP в Монреале в парном разряде


Эксперимент с ракетным топливом обернулся ожогами: московский подросток оказался в больнице

С чего начать: как правильно перейти на здоровый образ жизни

Эксперты рассказали об эффекте от строительства трасс для развития районов Москвы

Маломобильным гостям форума-фестиваля «Москва 2030» помогут на «Станции Манеж»


Музыкальные новости

Бен Аффлек и Дженнифер Лопес тайно развелись месяц назад

Седьмая симфония Шостаковича прозвучала в парке Ходжента

Беременная Карди Би рассказала об ужасном инциденте, который едва не привел к выкидышу

Общественники хотят сделать санаторий в крымской вилле Константина Меладзе




«Я тебя выкину за шкиваретник»: клиентка Wildberries разбила телефон сотруднице ПВЗ

Мачеха экс главы Марий-Эл против Росимущества

Mash: в Ставрополье пациентка получила некроз кожи после электронного массажа

Что сгубило Андрея Краско














Валерий Коробков: «Самый долгожданный подарок мне преподнесла футбольная «Волга»

Эксперимент с ракетным топливом обернулся ожогами: московский подросток оказался в больнице

Эксперты рассказали об эффекте от строительства трасс для развития районов Москвы

Необычная стена из растений появилась у входа в Московский зоопарк


Александр Цыбульский: "Наша задача - создать конкурентную экономику будущего"

Летевший из Москвы в Сыктывкар самолет перенаправили в Архангельск

Жизнь людей под угрозой: В Архангельской области обнаружили 288,5 метра бесхозного газопровода

В Архангельской области 15-ти летний мотоциклист попал в ДТП


В Крыму задержали завотдела одной из симферопольских больниц за взятку

За издевательство над бездомным в Симферополе задержали двух треш-стримеров

Ярмарка специальностей "Мир профессий и твое место в нем"

Мы вернулись домой, уставшие, но как же хорошо в парке, все питомцы рады тебя видеть)


Нгамале рассказал об оскорблениях после пенальти в матче РПЛ с «Зенитом»

Самостоящие железобетонные заборы от компании "Строй Проект": надежность и простота установки

Жители Домодедова отправят гуманитарную помощь в Курскую область

Эксперты рассказали об эффекте от строительства трасс для развития районов Москвы












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Арина Соболенко

Арина Соболенко сделала заявление после сенсационного поражения






Музей Москвы откроет новую выставку в августе

Запасы марганцевой руды в Запорожской области могут избавить Россию от импорта сырья

Сотни артистов примут участие в международном конкурсе «Московская a cappella»

Ликсутов: выпуском стройматериалов в Москве занимаются более 340 предприятий