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박테리아 모델

우리의 면역 체계는 복잡한 세포 네트워크, 화학 물질 및 단백질로 구성되어 질병 및 외국 침략자로부터 우리를 보호합니다. 우리의 면역계의 가장 중요한 부분 중 하나는 백혈구가 박테리아 감염과 같은 위협에 직면 할 때 빠르게 곱할 수있는 능력입니다. 이 자연 면역 반응의 너무 많은 부분은자가 면역 장애로 이어질 수 있지만 너무 적은 만성 질환이나 패혈증으로 이어질 수 있습니다.

이 면역 반응의 기초가되는 메커니즘을 더 잘 이해하기 위해 도쿄 과학 대학의 연구원들은 Riken Sustainable Resource Science 및 University of Tokyo University와 협력하여 인구 규모에서 자연적으로 진동하는 박테리아를 연구했습니다.

연구원들은 박테리아 개체군이 복잡한 조절 메커니즘이 필요없이 안정적인 진동 평형을 유지할 수 있음을 발견했습니다. 그들은 수학적 모델을 사용하여 박테리아가 양성 피드백 루프와 부정적인 피드백 루프 사이의 균형을 통해 어떻게이를 달성 할 수 있었는지 입증했습니다.

이 연구는 우리 몸이 항상성을 유지하고 면역 세포의 인구 폭발을 예방할 수있는 방법에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다. 또한 암을 이해하고 치료하는 데 영향을 미치며, 이는 세포의 통제되지 않은 성장이 특징입니다. 우리 신체가 자연스럽게 세포 성장을 조절하는 방법에 대한 이해를 높이면 연구자들은 암 및 기타 질병에 대한보다 효과적인 치료법을 개발할 수 있습니다.

도쿄 과학 대학의 카시 와기 교수가 이끄는이 연구팀은 *Caulobacter Crescentus *라는 박테리아 종에 중점을 두었습니다. 이 박테리아는 자연적으로 모집단 크기로 진동하며, 세포의 수는 예측 가능한 패턴으로 시간이 지남에 따라 증가하고 시간이 지남에 따라 감소합니다.

연구원들은 수학적 모델을 사용하여 이러한 모집단 진동의 기본 메커니즘을 조사했습니다. 그들은 박테리아가 양성 피드백 루프와 부정적인 피드백 루프 사이의 균형을 통해이를 달성 할 수 있음을 발견했습니다.

특정 변수의 증가가 해당 변수를 추가로 증가시킬 때 양성 피드백 루프가 발생합니다. *c.의 경우. Crescentus*, 박테리아 집단의 성장은 쿼럼 감지 인자라는 호르몬의 생성을 증가시킨다. 이 호르몬은 박테리아 집단의 추가 성장을 자극합니다.

부정적인 피드백 루프는 특정 변수의 증가가 해당 변수의 감소로 이어질 때 발생합니다. *c.의 경우. Crescentus*, 박테리아 집단의 성장은 HFQ라는 단백질의 생성을 증가시킨다. 이 단백질은 쿼럼 감지 인자의 생성을 억제하여 박테리아 집단의 성장을 늦 춥니 다.

연구원들은 이러한 양성 피드백 루프와 부정적인 피드백 루프 사이의 균형으로 인해 박테리아 개체군이 복잡한 조절 메커니즘이 필요하지 않고 안정적인 진동 평형을 유지할 수 있음을 발견했습니다.

이 연구는 우리 몸이 항상성을 유지하고 면역 세포의 인구 폭발을 예방할 수있는 방법에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다. 또한 암을 이해하고 치료하는 데 영향을 미치며, 이는 세포의 통제되지 않은 성장이 특징입니다. 우리 신체가 자연스럽게 세포 성장을 조절하는 방법에 대한 이해를 높이면 연구자들은 암 및 기타 질병에 대한보다 효과적인 치료법을 개발할 수 있습니다.

연구팀의 연구 결과는 Journal *Physical Biology *에 발표되었습니다.

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