Impact of spatial heterogeneity for selection regimes in multispecies biofilms
Notice bibliographique
Résumé
Bacteria live in sprawling communities forming complex dynamic biofilm structures. The spatial heterogeneity found in biofilms may be a driver for the selection for optimized biofilm variants. Bacterial species that increase their matrix production can position favourably in the exterior biofilm regions in order to compete for valuable substrates. Here, we study both the spatial organisation and growth of bacterial cells in different bacterial communities over time to determine links between the structure of interspecies biofilms and selection for phenotypes adapted to growth and persistence in biofilms. This leads to the identification of driving mechanisms behind the dynamic spatial organisation combined with the performance of individual species over time in the spatial biofilm structure. Four species, previously co-isolated from soil, were used in different combinations. We examined the formation and spatial organisation of biofilms in distinct experimental model systems, as we hypothesized that their interaction would change dependent on the specific environment. The biofilm models used included the static Calgary biofilm device assay and two flow systems: the microfluidic BioFlux model (liquid bulk flow), and the drip flow reactor (liquid-air interphase). Both chromosomal fluorescent markers and FISH were used to visualize the organisation within biofilms by confocal laser scanning microscopy. We reveal how the changes in biofilm structure affect the overall performance of the biofilm community as well as the individual species in the biofilm. Our data indicates that a favourable localization of the individual species in a multispecies biofilm reduces selection for competitive phenotypes. Furthermore, we also observed that changes in matrix production could serve to stabilise the interspecific interaction between bacteria. This highlights the specific structural composition of a biofilm community as important for explaining biofilm dynamics.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».