合成生物催化剂摘译自:https://doi.org/10.1073/pnas.2200713119
  个体大小、代谢速率与单位空间内的生物承载量上限一直以来都是备受关注的科学问题。
  近日,来自澳大利亚莫纳什大学的Dustin J. Marshall团队在《PNAS》上发表研究“Long-term experimental evolution decouples size and production costs in Escherichia coli”。分析了长期进化实验前后祖代和后代大肠杆菌在代谢、细胞大小和单位空间总生物量三各方面的差异。发现经过长期进化试验后,大肠杆菌的后代普遍具备更大的细胞体积、具备更高的生长速率和更大的单位空间总生物量。
  研究一共进化了60000代大肠杆菌。从进化的结果看,单个细胞体积越大,其绝对代谢速率就越高,环境中的细胞密度上限就越低。过去的代谢模型预测细胞体积的增大导致的细胞密度上限降低会使得总生物量降低,然而研究的结果却显示细胞体积的增加并未导致总生物量的降低,相对的,总生物量相比祖代有所提升。
  当大肠杆菌细胞体积达到祖代的2倍时,代谢速率仅提升到了祖代的1.3倍,但随着细胞体积的增加,基因组长度也得到了相应的提升。
  综合实验现象,研究认为较大的细胞单位体积的维护和合成成本更低,因此较大的细胞反而具备了更快的生长速度。
(徐毅诚摘译)

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