バイオフィルムにおける作業分担：細胞の分化の生態学

要旨 バイオフィルムに見られるように、表面上の細胞の密集した集積は、環境的および細胞的な異質性を必然的に引き起こします。例えば、栄養勾配が細胞のさまざまな表現型状態への分化を引き起こすことがあります。細胞は局所環境条件に生理的に適応するだけでなく、互いに相互作用する細胞タイプへと分化します。これにより作業の分化が可能となり、したがって労働の分担が生まれます。本稿では、Myxococcus xanthus、Bacillus subtilis、Pseudomonas aeruginosa の3つの細菌種における細胞の分化と労働の分担に焦点を当てます。バイオフィルム形成中、これらの種それぞれが異なる細胞タイプに分化し、場合によっては協力的な相互作用を導きます。細胞タイプ間の労働の分担と協力的な相互作用は、出現する生態的利益をもたらすと考えられています。しかし、ほとんどの場合、生態的利益はまだ明らかにされていません。顕著な例外は M. xanthus であり、果実体内での細胞分化が胞子の分散を促進します。労働の分担の生態的利益は、バイオフィルム形成および分解の動的な性質を考慮することで最も理解しやすいと私たちは主張します。