Adaptive Significance of Quorum Sensing-Dependent Regulation of Rhamnolipids by Integration of Growth Rate in Burkholderia glumae: A Trade-Off between Survival and Efficiency
Notice bibliographique
Résumé
Quorum sensing (QS) is a cell density-dependent mechanism which enables a population of bacteria to coordinate cooperative behaviors in response to the accumulation of self-produced autoinducer signals in their local environment. An emerging framework is that the adaptive significance of QS in the regulation of production of costly extracellular metabolites ("public goods") is to maintain the homeostasis of cooperation. We investigated this model using the phytopathogenic bacterium Burkholderia glumae, which we have previously demonstrated uses QS to regulate the production of rhamnolipids, extracellular surface-active glycolipids promoting the social behavior called "swarming motility." Using mass spectrometric quantification and chromosomal lux-based gene expression, we made the unexpected finding that when unrestricted nutrient resources are provided, production of rhamnolipids is carried out completely independently of QS regulation. This is a unique observation among known QS-controlled factors in bacteria. On the other hand, under nutrient-limited conditions, QS then becomes the main regulating mechanism, significantly enhancing the specific rhamnolipids yield. Accordingly, decreasing nutrient concentrations amplifies rhamnolipid biosynthesis gene expression, revealing a system where QS-dependent regulation is specifically triggered by the growth rate of the population, rather than by its cell density. Furthermore, a gradual increase in QS signal specific concentration upon decrease of specific growth rate suggests a reduction in quorum threshold, which reflects an increase in cellular demand for production of QS-dependent target gene product at low density populations. Integration of growth rate with QS as a decision-making mechanism for biosynthesis of costly metabolites, such as rhamnolipids, could serve to assess the demand and timing for expanding the carrying capacity of a population through spatial expansion mechanisms, such as swarming motility, thus promoting the chances of survival, even if the cell density might not be high enough for an otherwise efficient production of rhamnolipids. In conclusion, we propose that the adaptive significance of growth rate-dependent functionality of QS in biosynthesis of costly public goods lies within providing a regulatory mechanism for selecting the optimal trade-off between survival and efficiency.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 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.
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 ».