多機能ナノフィブリルの付属物は、Leptothrix cholodniiの愛着、フィラメント、フィラメントの適応性を仲介します

Leptothrixは、最終的にフィラメントを囲む剛性チューブを生成する細胞の鎖で構成される長いフィラメントを形成することが知られているFe/Mn-酸化細菌の種です。この脆性微小管が形成される前に、レプトスリックス細胞は、フィラメントを囲む柔らかい鞘に発達するナノフィブリルと呼ばれる細胞表面からの毛のような構造を分泌します。L. cholodnii SP-6のフィラメント形成におけるナノフィブリルの役割を明確にするために、高アスペクト比のマイクロフルイドチャンバーの個々の細胞と多細胞フィラメントの挙動を分析します。電子顕微鏡で観る。SP-6では、ナノフィブリルが添付ファイルに重要であり、アタッチメント後の若いフィラメントの分布がフィラメント伸長の方向性と相関していることを示しています。伸びるフィラメントは、障害に遭遇したときに方向を変えることにより、物理的環境に適応する驚くべき能力を示しています。衝突の角度に応じて曲がりまたは逆方向です。衝突に関与する力を使用して、フィラメントの挙動を予測できることを示します。最後に、フィラメントが長さが増加すると、古い領域が鞘に閉じ込められ、フィラメントの前縁にある新しく分泌されたナノフィブリルは、細胞が定期的に逃げるゆるく、分岐した構造を形成することを示します。

Leptothrix is a species of Fe/Mn-oxidizing bacteria known to form long filaments composed of chains of cells that eventually produce a rigid tube surrounding the filament. Prior to the formation of this brittle microtube, Leptothrix cells secrete hair-like structures from the cell surface, called nanofibrils, which develop into a soft sheath that surrounds the filament. To clarify the role of nanofibrils in filament formation in L. cholodnii SP-6, we analyze the behavior of individual cells and multicellular filaments in high-aspect ratio microfluidic chambers using time-lapse and intermittent in situ fluorescent staining of nanofibrils, complemented with atmospheric scanning electron microscopy. We show that in SP-6 nanofibrils are important for attachment and their distribution on young filaments post-attachment is correlated to the directionality of filament elongation. Elongating filaments demonstrate a surprising ability to adapt to their physical environment by changing direction when they encounter obstacles: they bend or reverse direction depending on the angle of the collision. We show that the forces involved in the collision can be used to predict the behavior of filament. Finally, we show that as filaments grow in length, the older region becomes confined by the sheath, while the newly secreted nanofibrils at the leading edge of the filament form a loose, divergent, structure from which cells periodically escape.