세균의 유체택시스

생물체의 운동성은 종종 환경 자극에 반응하여 방향이 정해집니다. 유체택시스는 유체 속도 기울기로 인한 방향성 운동으로, 물고기, 수서 무척추동물, 그리고 정자에서 오랫동안 연구되어 왔습니다. 면밀히 제어된 미세유체 흐름을 사용하여, 우리는 세균에서도 유체택시스가 발생한다는 것을 보여줍니다. Bacillus subtilis와 수학적 모델 간의 우수한 정량적 일치는 세균의 유체택시스가 물리적 현상임을 보여주며, 이는 물고기의 유체택시스와는 다르지만 정자의 유체택시스와는 유사합니다. 이전에 인식되지 않았던 이 세균택시스는 속도 기울기와 편모의 나선형 모양 사이의 미묘한 상호 작용에서 발생하며, 이 두 요소는 함께 세균의 수영 방향을 변경하는 토크를 생성합니다. 이 토크는 인근 표면의 존재와 무관하므로, 세균의 유체택시스는 액체-고체 경계의 즉각적인 이웃에 한정되지 않고, 벌크 유체에서도 발생합니다. 우리는 유체택시스가 자연 환경에서 인체에 이르기까지 다양한 세균 서식지에서 발생하며, 화학주성을 방해할 수 있다고 예측합니다. 이는 세균 운동성이 어떤 유체 역학적 조건에서 급격히 감소할 수 있음을 시사합니다.