Cells collectively reshape habitability of temperature by helping each other replicate
Notice bibliographique
Résumé
SUMMARY How the rising global temperatures affect organisms is a timely question. The conventional view is that high temperatures cause microbes to replicate slowly or die, both autonomously. Yet, microbes co-exist as a population, raising the underexplored question of whether they can cooperatively combat rising temperatures. Here we show that, at high temperatures, budding yeasts help each other and future generations of cells replicate by secreting and extracellularly accumulating glutathione - a ubiquitous heat-damage-reducing antioxidant. Yeasts thereby collectively delay and can halt population extinctions at high temperatures. As a surprising consequence, even for the same temperature, a yeast population can either exponentially grow, never grow, or grow after unpredictable durations (hours-to-days) of stasis, depending on its population density. Despite the conventional theory stating that heat-shocked cells autonomously die and cannot stop population extinctions, we found that non-growing yeast-populations at high temperatures - due to cells cooperatively accumulating extracellular glutathione - continuously decelerate and can eventually stop their approach to extinction, with higher population-densities stopping faster. We show that exporting glutathione, but not importing, is required for yeasts to survive high temperatures. Thus, cooperatively eliminating harmful extracellular agents – not glutathione’s actions inside individual cells – is both necessary and sufficient for surviving high temperatures. We developed a mathematical model - which is generally applicable to any cells that cooperatively replicate by secreting molecules - that recapitulates all these features. These results show how cells can cooperatively extend boundaries of life-permitting temperatures.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».