Physical manipulation of the <i>Escherichia coli</i> chromosome reveals its soft nature
Notice bibliographique
Résumé
Replicating bacterial chromosomes continuously demix from each other and segregate within a compact volume inside the cell called the nucleoid. Although many proteins involved in this process have been identified, the nature of the global forces that shape and segregate the chromosomes has remained unclear because of limited knowledge of the micromechanical properties of the chromosome. In this work, we demonstrate experimentally the fundamentally soft nature of the bacterial chromosome and the entropic forces that can compact it in a crowded intracellular environment. We developed a unique "micropiston" and measured the force-compression behavior of single Escherichia coli chromosomes in confinement. Our data show that forces on the order of 100 pN and free energies on the order of 10(5) k(B)T are sufficient to compress the chromosome to its in vivo size. For comparison, the pressure required to hold the chromosome at this size is a thousand-fold smaller than the surrounding turgor pressure inside the cell. Furthermore, by manipulation of molecular crowding conditions (entropic forces), we were able to observe in real time fast (approximately 10 s), abrupt, reversible, and repeatable compaction-decompaction cycles of individual chromosomes in confinement. In contrast, we observed much slower dissociation kinetics of a histone-like protein HU from the whole chromosome during its in vivo to in vitro transition. These results for the first time provide quantitative, experimental support for a physical model in which the bacterial chromosome behaves as a loaded entropic spring in vivo.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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.
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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 tête enseignante, 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 ».