Article (Périodiques scientifiques)
Collective mechano-response dynamically tunes cell-size distributions in growing bacterial colonies
Wittmann, René; Nguyen, G. H. Philipp; Löwen, Hartmut et al.
2023In Communications Physics, 6 (1)
Peer reviewed vérifié par ORBi Dataset
 

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Comm.Phys-Witmann-Sengupta2023.pdf
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Mots-clés :
microbial active matter; bacterial colony; DDFT; interactions; feedback; fluctuations
Résumé :
[en] Mechanical stresses stemming from environmental factors are a key determinant of cellular behavior and physiology. Yet, the role of self-induced biomechanical stresses in growing bacterial colonies has remained largely unexplored. Here, we demonstrate how collective mechanical forcing plays an important role in the dynamics of the cell size of growing bacteria. We observe that the measured elongation rate of well-nourished Escherichia coli cells decreases over time, depending on the free area around each individual, and associate this behavior with the response of the growing cells to mechanical stresses. Via a cell-resolved model accounting for the feedback of collective forces on individual cell growth, we quantify the effect of this mechano-response on the structure and composition of growing bacterial colonies, including the local environment of each cell. Finally, we predict that a mechano-cross-response between competing bacterial strains with distinct growth rates affects their size distributions.
Disciplines :
Physique
Sciences des denrées alimentaires
Physique, chimie, mathématiques & sciences de la terre: Multidisciplinaire, généralités & autres
Auteur, co-auteur :
Wittmann, René 
Nguyen, G. H. Philipp 
Löwen, Hartmut
Schwarzendahl, Fabian J. 
SENGUPTA, Anupam  ;  University of Luxembourg
Co-auteurs externes :
yes
Langue du document :
Anglais
Titre :
Collective mechano-response dynamically tunes cell-size distributions in growing bacterial colonies
Date de publication/diffusion :
21 novembre 2023
Titre du périodique :
Communications Physics
eISSN :
2399-3650
Maison d'édition :
Springer Science and Business Media LLC
Volume/Tome :
6
Fascicule/Saison :
1
Peer reviewed :
Peer reviewed vérifié par ORBi
Focus Area :
Physics and Materials Science
Computational Sciences
Objectif de développement durable (ODD) :
15. Vie terrestre
14. Vie aquatique
3. Bonne santé et bien-être
Intitulé du projet de recherche :
R-AGR-3401 - A17/MS/11572821/MBRACE - part UL (15/05/2018 - 14/05/2023) - SENGUPTA Anupam
R-AGR-3692 - C19/MS/13719464/TOPOFLUME (01/09/2020 - 31/08/2023) - SENGUPTA Anupam
Organisme subsidiant :
Deutsche Forschungsgemeinschaft
Deutsche Forschungsgemeinschaft
Fonds National de la Recherche Luxembourg
Fonds National de la Recherche Luxembourg
Institute for Advanced Studies, University of Luxembourg
Subventionnement (détails) :
R.W. and H.L. acknowledge support by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) through the SPP 2265, under grant numbers WI 5527/1-1 (R.W.) and LO 418/25-1 (H.L.). A.S. thanks the Institute for Advanced Studies, University of Luxembourg (AUDACITY Grant: IAS-20/CAMEOS) and the Luxembourg National Research Fund’s ATTRACT Investigator Grant (Grant no. A17/MS/11572821/MBRACE) and CORE Grant (C19/MS/13719464/TOPOFLUME/Sengupta) for supporting this work.
Disponible sur ORBilu :
depuis le 21 novembre 2023

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