但很長一段時間以來，科學家們發(fā)現(xiàn)將細菌細胞視為“平均”是很方便的。
傳統(tǒng)上，研究人員依靠種群水平的策略來了解細菌生理學的基本方面。這些種群水平的方法描述了理想化平均細胞的行為，它們是細菌生長的主流模型的基礎(chǔ)。
基于平均細胞的模型很有用，但它們可能無法準確描述單個細胞的實際工作方式。單細胞活體成像技術(shù)的出現(xiàn)開辟了新的可能性?，F(xiàn)在可以窺探單個細胞的生命。在PLOS Genetics的一篇新論文中，來自圣路易斯華盛頓大學和普渡大學的一組生物學家和物理學家使用實際的單細胞數(shù)據(jù)創(chuàng)建了一個更新的框架，用于理解細菌中細胞生長、DNA 復(fù)制和分裂之間的關(guān)系系統(tǒng)。
Petra Levin 是華盛頓大學藝術(shù)與科學學院的 George William 和 Irene Koechig Freiberg 生物學教授，也是這篇新論文的作者，她對單細胞生物學有著濃厚的興趣。在她的研究工作中，萊文對我們對細菌細胞生長的理解做出了開創(chuàng)性的貢獻。
在阿斯彭物理中心的一次偶然相遇促成了與 Srividya Iyer-Biswas 的合作，Srividya Iyer-Biswas 是普渡大學的物理學家，在基于第一性原理的物理理論和高精度單細胞實驗方面具有專業(yè)知識。
利用大流行初期帶來的 Zoom 時代，Levin 和 Iyer-Biswas 開展了他們的虛擬合作，以重新審視一些“細菌細胞周期的美麗、經(jīng)典模型”，正如 Levin 所描述的那樣。
他們發(fā)現(xiàn)缺少令人興奮的部分。
問題是什么?這些模型依賴于群體中“平均”細胞的行為。但是使用平均值來推斷實際細胞的行為可能會產(chǎn)生誤導(dǎo)。
“想象一下，每一種細菌都在按照自己的節(jié)奏唱著自己異想天開的曲子，”Iyer-Biswas 說。“集體——由數(shù)百萬個細胞組成的群體——有自己的音樂，沒有任何一個聲音特別突出，但一首歌還是出現(xiàn)了。僅僅聽到集體的演繹，一個人怎么可能發(fā)現(xiàn)一個人的歌到底能表達什么?是嗎?這就是我們面臨的問題。”
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