Self-generated hydrogel ejects bacterial cells for localized biofilm dispersion

生物膜 化学 枯草芽孢杆菌 细胞外 胞外聚合物 生物物理学 色散(光学) 细胞外基质 细菌 渗透压 细胞生物学 细胞 聚合物 微生物学 化学工程 细菌细胞结构 纳米技术 自愈水凝胶 DNA 溶解 基质(化学分析) 渗透性休克
作者
Todd Kwang-Tao Chou,Alejandra Dau-Martinez,Júlia Vicens-Figueres,Arvind Gouttumukkala,Leticia Galera-Laporta,Jordi García‐Ojalvo,Gürol M. Süel
出处
期刊:Nature microbiology [Nature Portfolio]
标识
DOI:10.1038/s41564-026-02413-4
摘要

Bacteria residing in biofilms are embedded in an extracellular matrix. Whereas biofilm formation is well studied, less is known about biofilm dispersion, although enzymatic extracellular matrix degradation is suspected to play a key role. Here we show that Bacillus subtilis biofilms can alternatively eject a specific cell type, locally and anisotropically, using mechanical forces arising from a self-generated hydrogel. Single-cell resolution imaging combined with mathematical modelling, and chemical and genetic perturbations, show that the production of the extracellular poly-γ-glutamic acid (γ-PGA) polymer is necessary to drive this cell ejection. Specifically, osmotic pressure from the γ-PGA hydrogel propels interior cells through the outer layers to break free from the biofilm. We demonstrate control over this process through γ-PGA modulation such that biofilm dispersion can be either inhibited or promoted. Forceful ejection driven by γ-PGA has so far only been described in marine organisms such as jellyfish. Our discovery of biofilm cell ejection via γ-PGA thus reveals not only a previously uncharacterized biofilm dispersion mechanism but also an unexpected mechanistic parallel to evolutionarily distant Cnidaria.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
烟雨平生完成签到 ,获得积分10
1秒前
小西贝发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6.4应助非而者厚采纳,获得10
2秒前
3秒前
4秒前
小西贝发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
菠萝包完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
等待书桃发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI6.3应助糊涂涂采纳,获得10
6秒前
非而者厚重新开启了ZJH文献应助
7秒前
Helyn发布了新的文献求助10
7秒前
小西贝发布了新的文献求助10
8秒前
小西贝发布了新的文献求助10
8秒前
小西贝发布了新的文献求助10
8秒前
小西贝发布了新的文献求助10
8秒前
rjk完成签到 ,获得积分10
8秒前
请各位大佬帮帮小白完成签到,获得积分10
9秒前
小李子完成签到,获得积分10
10秒前
田様应助图图采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
虚拟的画板完成签到 ,获得积分10
11秒前
与风同行完成签到 ,获得积分10
11秒前
初宏翔发布了新的文献求助10
11秒前
打打应助欢呼安彤采纳,获得10
11秒前
酷酷的半凡完成签到,获得积分10
11秒前
热情醉冬完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
14秒前
Jasper应助等待书桃采纳,获得10
14秒前
Wlj完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
皮在痒发布了新的文献求助10
16秒前
Hello应助鱼儿采纳,获得10
17秒前
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
Variations: A More Diverse Picture of Contemporary Art 400
A Primer on Partial Least Squares Structural Equation Modeling (PLS-SEM) Fourth Edition 400
Induction Heating and Heat Treatment (ASM Handbook, Volume 4C) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7587016
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9165430
关于积分的说明 19615475
捐赠科研通 7167584
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3266801
关于科研通互助平台的介绍 2431729
邀请新用户注册赠送积分活动 2258621