Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Informatieverwerking beperkt de manier waarop E. coli-bacteriën door chemische gradiënten navigeren

Informatieverwerking beperkt de manier waarop E. coli-bacteriën door chemische gradiënten navigeren

*E. coli*-bacteriën kunnen door chemische gradiënten in hun omgeving navigeren door gebruik te maken van een proces dat chemotaxis wordt genoemd. Dit proces omvat het gebruik van sensorische receptoren om veranderingen in de concentratie van chemicaliën in de omgeving te detecteren en vervolgens hun zwemrichting dienovereenkomstig aan te passen.

De sensorische receptoren die worden gebruikt door *E. coli* bevinden zich op het celmembraan en kunnen een verscheidenheid aan verschillende chemicaliën detecteren, waaronder voedingsstoffen, gifstoffen en afvalproducten. Wanneer een chemische gradiënt wordt gedetecteerd, sturen de receptoren signalen naar de flagellaire motor van de cel, die de snelheid en richting van het zwemmen regelt.

De informatieverwerking die plaatsvindt tijdens chemotaxis wordt beperkt door een aantal factoren, waaronder het aantal sensorische receptoren, de gevoeligheid van de receptoren en de snelheid waarmee de cel kan reageren op veranderingen in de chemische gradiënt.

*Het aantal sensorische receptoren* beperkt de hoeveelheid informatie die over de omgeving kan worden verzameld. *E. coli* heeft een beperkt aantal sensorische receptoren, waardoor het slechts een beperkt aantal verschillende chemicaliën kan detecteren. Dit betekent dat de cel mogelijk niet op alle veranderingen in de omgeving kan reageren.

*De gevoeligheid van de receptoren* beperkt het vermogen van de cel om kleine veranderingen in de chemische gradiënt te detecteren. Als de receptoren niet gevoelig genoeg zijn, kan de cel een chemische gradiënt mogelijk pas detecteren als het te laat is om te reageren.

*De snelheid waarmee de cel kan reageren* op veranderingen in de chemische gradiënt beperkt het vermogen van de cel om effectief te navigeren. Als de cel te langzaam reageert, is het mogelijk dat deze de gewenste locatie niet kan bereiken voordat de chemische gradiënt verandert.

Ondanks deze beperkingen is chemotaxis een zeer effectieve manier voor *E. coli* om door zijn omgeving te navigeren. Door dit proces te gebruiken, kan de cel voedsel vinden, gifstoffen vermijden en naar gunstiger omstandigheden evolueren.

Conclusie

Informatieverwerking beperkt de manier waarop *E. coli*-bacteriën navigeren door chemische gradiënten. Het aantal sensorische receptoren, de gevoeligheid van de receptoren en de snelheid waarmee de cel kan reageren op veranderingen in de chemische gradiënt beperken allemaal de hoeveelheid informatie die kan worden verzameld en gebruikt om beslissingen te nemen over de zwemrichting. Ondanks deze beperkingen is chemotaxis een zeer effectieve manier voor *E. coli* om door zijn omgeving te navigeren.