This illustration of the replicatio

This illustration of the replication cycle for circular bacterial DNA shows how Bacillus subtilis bacteria use the ratio of proteins KinA to Spo0F to time their decision to form spores. By copying the gene for Spo0F (purple) early in the cell-division cycle and the gene for KinA (green) later in the cycle, the bacteria assure that the decision to form a spore or divide is made when DNA replication has completed. Credit: L. Huang/Rice University
In spore-forming bacteria, chromosomal locations of genes can couple the DNA replication cycle to critical, once-in-a-lifetime decisions about whether to reproduce or form spores. The new finding by Rice University bioengineers and colleagues at the University of California at San Diego and the University of Houston appears this week in the journal Cell.

Like most microorganisms, Bacillus subtilis bacteria are single-celled creatures with one goal: to reproduce by making copies of themselves. But survival isn't always that simple. For example, when food gets scarce, B. subtilis must decide between two possible paths: shut down, form a dormant spore—a process called "sporulation"—and wait for better times or split into two cells and gamble that there is enough food for at least one more generation.

"The decision about whether to form a spore and when is a very important one for B. subtilis," said Oleg Igoshin, associate professor of bioengineering at Rice and one of the lead researchers on the new study. "If the organism waits too long, it can starve before it finishes transforming into a spore. If it acts too early and forms a spore too soon, it can be overwhelmed and out-reproduced by competitors."

Igoshin's lab specializes in describing the workings of the complex genetic regulatory networks that cells use to make such decisions. He said dozens of studies over the past 25 years have identified a network of more than 30 genes that B. subtilis uses to bring about sporulation. When food is plentiful, this network is largely silent. But during times of starvation the genes work in concert to form a spore.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ภาพนี้ของรอบการจำลองแบบสำหรับแบคทีเรีย DNA วงกลมแสดงวิธีคัด subtilis แบคทีเรียใช้อัตราส่วนของโปรตีน KinA เพื่อ Spo0F เพื่อเวลาพวกเขาตัดสินใจเพาะเฟิร์นแบบฟอร์ม โดยคัดลอกการยีนสำหรับ Spo0F (สีม่วง) ในการแบ่งเซลล์ช่วงรอบ และยีนสำหรับ KinA (สีเขียว) ในวงจร แบคทีเรียมั่นใจว่า การตัดสินใจแบบเป็นสปอร์ หรือแบ่งทำเมื่อการจำลองดีเอ็นเอเสร็จ เครดิต: L. หวง/ข้าวมหาวิทยาลัยในรูปสปอร์แบคทีเรีย ตำแหน่งของโครโมโซมของยีนสามารถคู่รอบการจำลองดีเอ็นเอกับครั้งหนึ่งในชีวิต ความสำคัญการตัดสินใจเกี่ยวกับว่าจะสร้างหรือเพาะเฟิร์นแบบฟอร์มได้ ค้นหาใหม่ โดยข้าวมหาวิทยาลัย bioengineers และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียที่ San Diego และมหาวิทยาลัยฮุสตันสัปดาห์ นี้ในสมุดรายวันเซลล์แล้วเช่นจุลินทรีย์ส่วนใหญ่ คัด subtilis แบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตที่เซลล์เดียวกับเป้าหมายหนึ่ง: การทำซ้ำ โดยการทำสำเนาตัวเอง แต่มักจะไม่รอดง่าย ๆ เช่น เมื่ออาหารขาดแคลน subtilis เกิดต้องตัดสินใจระหว่างสองเส้นทางที่เป็นไปได้: ปิด แบบสปอร์เฉย ๆ — เป็นกระบวนการที่เรียกว่า "sporulation" — และรอเวลาดีกว่า หรือแบ่งออกเป็นสองเซลล์ และทำให้มีอาหารเพียงพอสำหรับการสร้างน้อยมาก"การตัดสินใจเกี่ยวกับว่าจะสร้างสปอร์เป็นและเมื่อเป็นหนึ่งสิ่งที่สำคัญมากสำหรับ subtilis เกิด กล่าวว่า Oleg Igoshin ศาสตราจารย์ของ bioengineering ข้าวและนักวิจัยจากลูกค้าเป้าหมายในการศึกษาใหม่ "ถ้าสิ่งมีชีวิตที่รอนานเกินไป มันสามารถอดก่อนเสร็จสิ้นการเปลี่ยนเป็นสปอร์ ถ้ามันทำงานเร็วเกินไป และสร้างสปอร์เร็วเกินไป จม และสามารถเข้าทำซ้ำ โดยคู่แข่ง"ห้องปฏิบัติการของ Igoshin เชี่ยวชาญอธิบายงานซับซ้อนทางพันธุกรรมกำกับดูแลเครือข่ายที่เซลล์ใช้ในการทำการตัดสินใจดังกล่าว เขากล่าวว่า หลายสิบศึกษา 25 ปีผ่านมาได้ระบุเครือข่ายของยีนมากกว่า 30 subtilis ที่เกิดใช้ก่อ sporulation เมื่ออาหารอุดมสมบูรณ์ เครือข่ายนี้จะเงียบมาก แต่ในช่วงเวลาของความอดอยาก ยีนที่ทำงานในคอนเสิร์ตเพื่อเป็นสปอร์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ภาพประกอบนี้ของวงจรการจำลองแบบดีเอ็นเอของแบคทีเรียวงกลมแสดงให้เห็นว่าเชื้อแบคทีเรีย Bacillus subtilis ใช้อัตราส่วนของโปรตีน Kina เพื่อ Spo0F เวลาการตัดสินใจของพวกเขาในรูปแบบสปอร์ โดยการคัดลอกยีน Spo0F (สีม่วง) ในช่วงต้นวัฏจักรของเซลล์แบ่งและยีนของ Kina (สีเขียว) ต่อไปในวงจรแบคทีเรียมั่นใจว่าการตัดสินใจที่จะสร้างสปอร์หรือแบ่งทำเมื่อจำลองดีเอ็นเอได้เสร็จสิ้น เครดิต: Huang ลิตร /
มหาวิทยาลัยไรซ์ในแบคทีเรียที่สร้างสปอร์, สถานที่ของโครโมโซมของยีนที่สามารถคู่วงจรการจำลองดีเอ็นเอที่สำคัญครั้งหนึ่งในชีวิตการตัดสินใจเกี่ยวกับว่าจะทำซ้ำหรือสปอร์รูปแบบ การค้นพบใหม่โดยการ bioengineers มหาวิทยาลัยไรซ์และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียที่ซานดิเอโกและมหาวิทยาลัยฮูสตันปรากฏสัปดาห์ในวารสารเซลล์นี้. เช่นเดียวกับเชื้อจุลินทรีย์ส่วนใหญ่แบคทีเรียเชื้อ Bacillus subtilis เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่มีเป้าหมายที่จะทำซ้ำโดยการ สำเนาของตัวเอง แต่การอยู่รอดไม่เคยง่ายที่ ตัวอย่างเช่นเมื่อได้รับอาหารที่ขาดแคลน subtilis บีต้องตัดสินใจระหว่างสองเส้นทางที่เป็นไปได้: ปิดตัวลงในรูปแบบสปอร์อยู่เฉยๆเป็นกระบวนการที่เรียกว่า "สร้างสปอร์" และอื่นรอเวลาดีกว่าหรือแยกออกเป็นสองเซลล์และเล่นการพนันว่ามีอาหารเพียงพอ สำหรับการผลิตอีกอย่างน้อยหนึ่ง. "การตัดสินใจเกี่ยวกับว่าจะในรูปแบบสปอร์และเมื่อเป็นหนึ่งที่สำคัญมากสำหรับ subtilis บี" Oleg Igoshin, ศาสตราจารย์ของชีววิศวกรรมที่ข้าวและเป็นหนึ่งในนักวิจัยนำในการศึกษาใหม่กล่าวว่า "ถ้ามีชีวิตที่รอนานเกินไปก็สามารถอดอาหารก่อนที่จะเสร็จสิ้นการเปลี่ยนเป็นสปอร์. ถ้าจะทำหน้าที่ในช่วงต้นและรูปแบบมากเกินไปสปอร์เร็วเกินไปที่จะสามารถครอบงำและออกทำซ้ำโดยคู่แข่ง." ห้องปฏิบัติการ Igoshin เชี่ยวชาญในการอธิบายการทำงาน ของเครือข่ายการกำกับดูแลที่ซับซ้อนทางพันธุกรรมที่เซลล์ใช้เพื่อให้การตัดสินใจดังกล่าว เขากล่าวว่าหลายสิบของการศึกษาที่ผ่านมา 25 ปีได้ระบุเครือข่ายกว่า 30 ยีนที่ B. subtilis ใช้เพื่อนำมาสร้างสปอร์ เมื่ออาหารอุดมสมบูรณ์เครือข่ายนี้จะเงียบส่วนใหญ่ แต่ในช่วงเวลาของความอดอยากยีนที่ทำงานในคอนเสิร์ตที่จะสร้างสปอร์

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ภาพนี้จากวงจรซ้ำวงกลมแบคทีเรีย Bacillus subtilis แบคทีเรียใช้ดีเอ็นเอแสดงให้เห็นว่าอัตราส่วนของโปรตีนประเทศจีนเพื่อ spo0f เวลาการตัดสินใจของพวกเขาเพื่อสร้างสปอร์ โดยการคัดลอกยีนสำหรับ spo0f ( สีม่วง ) ในช่วงต้นของการแบ่งเซลล์และการแสดงออกของยีนสำหรับประเทศจีน ( สีเขียว ) ต่อไปในรอบแบคทีเรีย มั่นใจว่า การตัดสินใจในการสร้างสปอร์ หรือ แบ่งเป็นทำเมื่อการถ่ายแบบดีเอ็นเอเสร็จเรียบร้อยแล้ว เครดิต : ผมหวงข้าว / มหาวิทยาลัย
ในแบคทีเรียที่สร้างสปอร์โครโมโซม , สถานที่ของยีนสามารถคู่ดีเอ็นเอวงจรวิกฤต การตัดสินใจในเรื่องที่จะเกิดหรือสร้างสปอร์ใหม่ค้นหาโดยมหาวิทยาลัยข้าว bioengineers และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียในซานดิเอโกและมหาวิทยาลัย Houston ปรากฏในสัปดาห์นี้ในวารสารเซลล์ .

เหมือนจุลินทรีย์ส่วนใหญ่ , Bacillus subtilis แบคทีเรียเดียว celled สิ่งมีชีวิตหนึ่งเป้าหมาย : การทำซ้ำโดยการสำเนาตัวเอง แต่การอยู่รอดไม่เสมอที่ง่ายที่ ตัวอย่างเช่น เมื่ออาหารเริ่มขาดแคลน พ.เชื้อต้องตัดสินใจระหว่างสองเส้นทางที่เป็นไปได้ : ปิดฟอร์มเฉยๆ spore-a กระบวนการที่เรียกว่า " การ " รอดีกว่าครั้ง หรือแบ่งออกเป็นสองเซลล์และเล่นการพนันที่ไม่มีอาหารเพียงพอสำหรับการผลิตอย่างน้อยอีกหนึ่ง

" การตัดสินใจว่าจะสร้างสปอร์ และเมื่อเป็นสำคัญมากสำหรับ B . subtilis , " กล่าวว่า igoshin โอเล ,รองศาสตราจารย์ bioengineering ข้าวและหนึ่งในผู้นำนักวิจัยในการศึกษาใหม่ ถ้าสิ่งมีชีวิตรอนานเกินไป มันอดก่อนที่จะเสร็จสิ้นการเปลี่ยนเป็นสปอร์ ถ้าทำเร็วเกินไป และสร้างสปอร์เร็วเกินไป มันสามารถจมและออก ทำซ้ำ โดยคู่แข่ง . "

igoshin ของห้องปฏิบัติการเชี่ยวชาญในการอธิบายการทำงานของความซับซ้อนทางพันธุกรรมที่มีเครือข่ายที่เซลล์ใช้ในการตัดสินใจดังกล่าว เขากล่าวว่าหลายสิบของการศึกษาที่ผ่านมา 25 ปีได้ระบุเครือข่ายกว่า 30 B . subtilis ใช้ยีนที่ก่อให้เกิดการสร้างสปอร์ เมื่ออาหารอุดมสมบูรณ์ เครือข่ายนี้ไปเงียบแต่ในช่วงเวลาของความอดอยากยีนทำงานในคอนเสิร์ตเพื่อสร้างสปอร์