Project Details
Projekt
Dynamische Strategien bakterieller Genregulation in variablen Umgebungen
Subject Area
Statistical Physics, Nonlinear Dynamics, Complex Systems, Soft and Fluid Matter, Biological Physics
Term
from 2010 to 2013
Project identifier
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 164028715
In einer Population genetisch identischer Bakterien kann es durch stochastische Schwankungen und nichtlineare Gen-Regulation zu einer heterogenen Verteilung von Zellzuständen (Phänotypen) kommen. Die adaptiven Regelmechanismen sind häufig derart, dass auf Einzel-Zell Ebene eine Alles-oder-Nichts Entscheidung erzwungen wird und sich eine stochastische Phänotyp-Heterogenität abhängig von den Umgebungsbedingungen ergibt. Am Beispiel des Verwertungssystems für den Zucker Arabinose in E.coli haben wir kürzlich gezeigt, dass z.B. der Zeitpunkt des Anschaltens des Systems nach Zugabe von Arabinose über eine Population zeitlich gestreut ist. In dem vorliegenden Antrag wollen wir anhand von verschiedenen Zucker-Verwertungssystemen die Dynamik phänotypischer Heterogenität systematisch charakterisieren. Insbesondere wollen wir die verschärfte Situation zweier konkurrierender Verwertungssysteme und zeitlich variabler Umgebungsbedingungen untersuchen. Mit Hilfe von Kosten-Nutzen und spieltheoretischen Stabilitäts-Analysen werden wir verschiedene Regulations-Strategien vergleichen. Die Ergebnisse sollen aufklären, inwieweit das beobachtete Verhalten einer „Regulations-Strategie entspricht, die das Wachstum von Bakterienkolonien in zeitlich veränderlichen Umgebungenoptimiert.
DFG Programme
Research Grants
Major Instrumentation
Durchflusszytometer
Instrumentation Group
3500 Zellzähl- und Klassiergeräte (außer Blutanalyse), Koloniezähler
