细菌细胞生长、复制、分裂的调控

Views:431       Publish Time: 2023-03-20

胞内分子是如何有效组织实现有序的细胞功能，是Science 杂志 2021 年发布的 125 个科学问题（生物类）之一。细菌如何有效地组织分子机器，实现体积生长-DNA 复制-细胞分裂三者事件的有序进行，是保证细菌正常增殖的关键因素，也是近年来研究的热点课题。经典的理论认为细菌细胞分裂控制主要分为恒定体积、恒定时间与恒定体积增量三种假说。近十年来的单细胞高通量代际关系研究，指出了基于随机过程的细胞分裂代际关联显示出符合“恒定体积增量法则”的特征。然而，近期针对细菌细胞在不同生长环境等条件更详尽全面的研究也展示出了与之矛盾的现象。此外，上述定量规律背后的细菌细胞分裂调控的分子基础，以及细胞如何确保在各种胞内外生物“噪音”的条件实现鲁棒的细胞尺寸和周期的调控等问题尚未得到解决。因此，发展新的实验方法重新审视历史悠久的定量法则，同时结合非平衡态统计等手段的新理论框架来讨论单细胞代际规律，有可能为细菌细胞周期相关的研究带来全新的认识。