MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798382806709
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31244363
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a574.191
■1001  ▼aBlack,  Matthew  Edward.
■24510▼aMechanics  and  Motility  of  Myxococcus  xanthus
■260    ▼a[Sl]▼bPrinceton  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a212  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-12,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Shaevitz,  Joshua  W.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Princeton  University,  2024.
■520    ▼aEmergent  phenomena  pervade  the  biological  world.  These  phenomena  come  about  due  to  interactions  between  the  constituent  units  of  a  larger  whole  in  contexts  ranging  from  cells  within  a  developing  embryo  or  tissue,  to  groups  of  social  organisms  living  together.  In  this  thesis,  we  use  the  model  bacteria  Myxococcus  xanthus  (M.  xanthus)  to  investigate  two  varieties  of  such  phenomena.  Unlike  most  bacteria,  the  life  cycle  of  M.  xanthus  is  predicated  upon  the  population  being  maintained  in  a  swarm-like  state  of  high  cell  density.  To  ensure  that  such  a  state  is  maintained,  populations  of  M.  xanthus  employ  a  variety  of  collective  behaviors  both  vegetatively,  where  they  leverage  their  swarming  state  to  more  efficiently  predate  other  microorganisms,  and  under  starvation  whereupon  the  population  undergoes  a  primitive  developmental  process  and  self-assembles  into  a  macroscopic,  spore-filled  fruiting  body.First,  we  use  atomic  force  microscopy  to  probe  the  rheological  properties  of  these  fruiting  bodies.  By  doing  so  throughout  the  developmental  process,  we  map  out  how  the  mechanical  properties  of  these  structures  evolve  as  they  grow.  Altogether,  these  results  suggest  that  the  continuum,  many-bacteria  scale  mechanics  of  fruiting  bodies  evolve  over  the  course  of  development  towards  the  fulfillment  of  the  fruiting  bodies  ultimate  purpose  in  preserving  the  population  as  a  coherent  whole  against  prolonged  environmental  stress.Next,  we  investigate  the  effect  of  fluid  wetting  on  the  dynamics  of  terrestrial  bacteria.  Such  wetting  occurs  when  solid  objects  are  placed  on  top  of  a  (semi-)hydrated  surface  and  thus  is  likely  ubiquitous  in  the  soil  where  M.  xanthus  lives.  We  show  that  the  interaction  of  wetting  menisci  of  adjacent  cells  creates  an  attractive  capillary  force  between  cells.  We  present  evidence  that  these  forces  can  explain  the  dynamics  of  motile  cells  wherein  different  emergent  patterns  can  form  based  solely  on  the  interaction  of  capillary  forces  with  the  frequency  with  which  such  cells  reverse  their  direction  of  motion.  Comparison  with  the  solitary  gliding  bacteria  Flavobacteria  johnsoniae  suggest  that  the  emergent  behaviors  demonstrated  by  our  model  are  general  to  all  gliding  bacteria  and  may  be  used  as  a  minimal  framework  for  reasoning  about  such  populations.
■590    ▼aSchool  code:  0181.
■650  4▼aBiophysics
■650  4▼aMicrobiology
■650  4▼aCellular  biology
■653    ▼aMyxococcus  xanthus
■653    ▼aMicroorganisms
■653    ▼aFlavobacteria  johnsoniae
■653    ▼aDevelopmental  process
■690    ▼a0786
■690    ▼a0410
■690    ▼a0379
■71020▼aPrinceton  University▼bQuantitative  Computational  Biology.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-12B.
■790    ▼a0181
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17161474▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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