A modeling and simulation study of siderophore mediated antagonism in dual-species biofilms
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Several bacterial species possess chelation mechanisms that allow them to scavenge iron from the environment under conditions of limitation. To this end they produce siderophores that bind the iron and make it available to the cells later on, while rendering it unavailable to other organisms. The phenomenon of siderophore mediated antagonism has been studied to some extent for suspended populations where it was found that the chelation ability provides a growth advantage over species that do not have this possibility. However, most bacteria live in biofilm communities. In particular Pseudomonas fluorescens and Pseudomonas putida, the species that have been used in most experimental studies of the phenomenon, are known to be prolific biofilm formers, but only very few experimental studies of iron chelation have been published to date for the biofilm setting. We address this question in the present study. METHODS: Based on a previously introduced model of iron chelation and an existing model of biofilm growth we formulate a model for iron chelation and competition in dual species biofilms. This leads to a highly nonlinear system of partial differential equations which is studied in computer simulation experiments. CONCLUSIONS: (i) Siderophore production can give a growth advantage also in the biofilm setting, (ii) diffusion facilitates and emphasizes this growth advantage, (iii) the magnitude of the growth advantage can also depend on the initial inoculation of the substratum, (iv) a new mass transfer boundary condition was derived that allows to a priori control the expect the expected average thickness of the biofilm in terms of the model parameters.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».