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Jun 21, 2023

Solides d'hydratation

Nature (2023)Citer ceci

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La matière biologique hygroscopique des plantes, des champignons et des bactéries constitue une grande partie de la biomasse terrestre1. Bien que métaboliquement inertes, ces matériaux réactifs à l'eau échangent de l'eau avec l'environnement et déclenchent le mouvement2,3,4,5 et ont inspiré des utilisations technologiques6,7. Malgré la variété de la composition chimique, les matériaux biologiques hygroscopiques dans plusieurs règnes de la vie présentent des comportements mécaniques similaires, notamment des changements de taille et de rigidité avec l'humidité relative8,9,10,11,12,13. Nous rapportons ici des mesures de microscopie à force atomique sur les spores hygroscopiques14,15 d'une bactérie commune du sol et développons une théorie qui capture l'équilibre observé, le non-équilibre et les comportements mécaniques sensibles à l'eau, en constatant que ceux-ci sont contrôlés par la force d'hydratation16,17, 18. Notre théorie basée sur la force d'hydratation explique un ralentissement extrême du transport de l'eau et prédit avec succès une forte élasticité non linéaire et une transition des propriétés mécaniques qui diffère des comportements vitreux et poroélastiques. Ces résultats indiquent que l'eau non seulement confère de la fluidité à la matière biologique, mais peut également, grâce à la force d'hydratation, contrôler les propriétés macroscopiques et donner naissance à un « solide d'hydratation » aux propriétés inhabituelles. Une grande partie de la matière biologique pourrait appartenir à cette classe distincte de matière solide.

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Données sources pour les Fig. 1a,d–f, 3a,b, 4a–i et 5b,c, et étendre les données Figs. 2, 4 et 5 sont inclus avec le papier. Les données brutes pour les déviations en porte-à-faux (Fig. 1c – f), la hauteur des spores (Figs. 1a et 3a, b), les courbes force-distance (Fig. 4b – f) et les mesures de rigidité dynamique (Fig. 5c) sont disponibles dans figshare (https://doi.org/10.6084/m9.figshare.22189823)58.

Les codes MATLAB utilisés pour le traitement des données, l'ajustement des courbes et le traçage sont disponibles dans figshare (https://doi.org/10.6084/m9.figshare.22189823)58.

Bar-On, YM, Phillips, R. & Milo, R. La distribution de la biomasse sur Terre. Proc. Natl Acad. Sci. États-Unis 115, 6506–6511 (2018).

Article ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Dawson, C., Vincent, JFV et Rocca, A.-M. Comment les pommes de pin s'ouvrent. Nature 390, 668–668 (1997).

Article ADS CAS Google Scholar

Elbaum, R., Zaltzman, L., Burgert, I. & Fratzl, P. Le rôle des arêtes du blé dans l'unité de dispersion des graines. Sciences 316, 884–886 (2007).

Article ADS CAS PubMed Google Scholar

Fratzl, P. & Barth, FG Systèmes de biomatériaux pour la mécanodétection et l'actionnement. Nature 462, 442–448 (2009).

Article ADS CAS PubMed Google Scholar

Dumais, J. & Forterre, Y. "Dynamique végétale": le rôle de l'eau dans les déplacements des plantes. Ann. Rév. Fluid Mech. 44, 453–478 (2012).

Article ADS MathSciNet MATH Google Scholar

Burgert, I. & Fratzl, P. Systèmes d'actionnement dans les plantes en tant que prototypes de dispositifs bioinspirés. Phil. Trans. R. Soc. A 367, 1541-1557 (2009).

Article ADS CAS PubMed Google Scholar

Chen, X. et al. Mise à l'échelle de la conversion d'énergie à l'échelle nanométrique à base d'eau en moteurs et générateurs à évaporation. Nat. Commun. 6, 7346 (2015).

Article ADS CAS PubMed Google Scholar

Pasanen, AL, Pasanen, P., Jantunen, MJ et Kalliokoski, P. Importance de l'humidité de l'air et de la vitesse de l'air pour la libération de spores fongiques dans l'air. Atmosphère Environ. Partie A 25, 459–462 (1991).

Annonces d'article Google Scholar

Zhao, L., Schaefer, D. & Marten, MR Évaluation de l'élasticité et de la topographie des spores d'Aspergillus nidulans par microscopie à force atomique. Appl. Environ. Microbiol. 71, 955–960 (2005).

Article ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Agnarsson, I., Dhinojwala, A., Sahni, V. & Blackledge, TA La soie d'araignée en tant que nouveau muscle biomimétique de haute performance entraîné par l'humidité. J. Exp. Biol. 212, 1990–1994 (2009).

Article PubMed Google Scholar

Sahin, O., Yong, EH, Driks, A. & Mahadevan, L. Base physique de la flexibilité adaptative des couches de spores de Bacillus. JR Soc. Interface 9, 3156–3160 (2012).

Article PubMed PubMed Central Google Scholar

Qu, Z. & Meredith, JC Le module atypiquement élevé de l'exine de pollen. JR Soc. Interface 15, 20180533 (2018).

Article PubMed PubMed Central Google Scholar

Lazare, BS et al. Ingénierie avec la kératine : un matériau fonctionnel et une source de bioinspiration. iScience 24, 102798 (2021).

Article ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Westphal, AJ, Price, PB, Leighton, TJ & Wheeler, KE Cinétique des changements de taille des spores individuelles de Bacillus thuringiensis en réponse aux changements d'humidité relative. Proc. Natl Acad. Sci. États-Unis 100, 3461 (2003).

Article ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Chen, X., Mahadevan, L., Driks, A. & Sahin, O. Les spores de Bacillus en tant que blocs de construction pour les matériaux et les nanogénérateurs sensibles aux stimuli. Nat. Nanotechnologie. 9, 137–141 (2014).

Article ADS CAS PubMed Google Scholar

Israelachvili, JN & Pashley, RM Stratification moléculaire de l'eau sur les surfaces et origine des forces d'hydratation répulsives. Nature 306, 249-250 (1983).

Article ADS CAS Google Scholar

Rau, DC & Parsegian, VA Mesure directe des forces entre les polysaccharides linéaires xanthane et schizophyllane. Sciences 249, 1278-1281 (1990).

Article ADS CAS PubMed Google Scholar

Parsegian, VA & Zemb, T. Forces d'hydratation : observations, explications, attentes, questions. Courant. Avis. Interface colloïdale Sci. 16, 618–624 (2011).

Article CAS Google Scholar

Nicholson, WL, Munakata, N., Horneck, G., Melosh, HJ et Setlow, P. Résistance des endospores de Bacillus aux environnements terrestres et extraterrestres extrêmes. Microbiol. Mol. Biol. Rév. 64, 548–572 (2000).

Article ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Gerhardt, P. & Black, SH Perméabilité des spores bactériennes II. J. Bactériol. 82, 750–760 (1961).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Mertens, J. et al. Détection sans étiquette de l'hybridation de l'ADN basée sur la tension induite par l'hydratation dans les films d'acide nucléique. Nat. Nanotechnologie. 3, 301–307 (2008).

Article CAS PubMed Google Scholar

Moeendarbary, E. et al. Le cytoplasme des cellules vivantes se comporte comme un matériau poroélastique. Nat. Mater. 12, 253-261 (2013).

Article ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Krynicki, K., Green, CD & Sawyer, DW Dépendance à la pression et à la température de l'autodiffusion dans l'eau. Discutez de Faraday. Chim. Soc. 66, 199-208 (1978).

Article Google Scholar

Biot, MA Théorie générale de la consolidation tridimensionnelle. J. Appl. Phys. 12, 155–164 (1941).

Article ANNONCES MATH Google Scholar

Storm, C., Pastore, JJ, MacKintosh, FC, Lubensky, TC et Janmey, PA Élasticité non linéaire dans les gels biologiques. Nature 435, 191–194 (2005).

Article ADS CAS PubMed Google Scholar

Sheiko, SS & Dobrynin, AV Code architectural pour l'élasticité du caoutchouc : des matériaux supersouples aux matériaux superfermes. Macromolécules 52, 7531–7546 (2019).

Article ADS CAS Google Scholar

Granick, S., Bae, SC, Kumar, S. & Yu, C. Controverses sur les liquides confinés proches de la clôture ? Physique 3, 73 (2010).

Article Google Scholar

Khan, SH, Matei, G., Patil, S. & Hoffmann, PM Solidification dynamique dans des films d'eau nanoconfinés. Phys. Rév. Lett. 105, 106101 (2010).

Article ADS PubMed Google Scholar

Liu, AJ & Nagel, SR La transition de brouillage et le solide marginalement bloqué. Annu. Rév. Condens. Physique de la matière. 1, 347–369 (2010).

Annonces d'article Google Scholar

Hu, Y., Zhao, X., Vlassak, JJ et Suo, Z. Utilisation de l'indentation pour caractériser la poroélasticité des gels. Appl. Phys. Lett. 96, 121904 (2010).

Annonces d'article Google Scholar

Wheeler, TD & Stroock, AD La transpiration de l'eau à des pressions négatives dans un arbre synthétique. Nature 455, 208-212 (2008).

Article ADS CAS PubMed Google Scholar

Bertinetti, L., Fratzl, P. & Zemb, T. Contributions chimiques, colloïdales et mécaniques à l'état de l'eau dans les parois cellulaires du bois. Nouveau J. Phys. 18, 083048 (2016).

Annonces d'article Google Scholar

Garcia, R. Cartographie nanomécanique des matériaux mous avec le microscope à force atomique : méthodes, théorie et applications. Chim. Soc. Rév.49, 5850–5884 (2020).

Article CAS Google Scholar

Kulasinski, K., Derome, D. & Carmeliet, J. Impact de l'hydratation sur les propriétés micromécaniques de la structure composite polymère du bois étudiée avec des simulations atomistiques. J. Mech. Phys. Solides 103, 221–235 (2017).

Article ADS CAS Google Scholar

Fernandes, AN et al. Nanostructure de microfibrilles de cellulose dans du bois d'épicéa. Proc. Natl Acad. Sci. États-Unis 108, E1195–E1203 (2011).

Article PubMed PubMed Central Google Scholar

Yasuda, H. et al. Informatique mécanique. Nature 598, 39–48 (2021).

Article ADS CAS PubMed Google Scholar

Hong, W., Zhao, X., Zhou, J. et Suo, Z. Une théorie de la diffusion couplée et des grandes déformations dans les gels polymères. J. Mech. Phys. Solides 56, 1779–1793 (2008).

Article ADS CAS MATH Google Scholar

Harwood, CR & Cutting, SM Méthodes biologiques moléculaires pour Bacillus (Wiley, 1990).

Scherrer, R., Beaman, TC & Gerhardt, P. Tamisage macromoléculaire par la spore dormante de Bacillus cereus. J. Bactériol. 108, 868–873 (1971).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Rubinson, KA & Krueger, S. Les poly(éthylène glycol) 2000–8000 dans l'eau peuvent être planaires : une étude de structure par diffusion de neutrons aux petits angles (SANS). Polymère 50, 4852–4858 (2009).

Article CAS Google Scholar

Dünweg, B., Reith, D., Steinhauser, M. & Kremer, K. Corrections de mise à l'échelle dans les propriétés hydrodynamiques des solutions de polymères dilués. J. Chem. Phys. 117, 914–924 (2002).

Annonces d'article Google Scholar

Carrera, M., Zandomeni, RO & Sagripanti, J.-L. Densité humide et sèche de Bacillus anthracis et d'autres espèces de Bacillus. J. Appl. Microbiol. 105, 68-77 (2008).

Article CAS PubMed Google Scholar

Fischer, H., Polikarpov, I. & Craievich, AF La densité moyenne des protéines est une fonction dépendante du poids moléculaire. Protéine Sci. 13, 2825–2828 (2004).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Knudsen, SM et al. Perméation de l'eau et des petites molécules des spores dormantes de Bacillus subtilis. J. Bactériol. 198, 168–177 (2016).

Article CAS PubMed Google Scholar

Ghosh, S. et al. Caractérisation des spores de Bacillus subtilis dépourvues de la plupart des couches d'enveloppe. J. Bactériol. 190, 6741–6748 (2008).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Nagler, K. et al. Implication des protéines d'enveloppe dans la germination des spores de Bacillus subtilis dans des environnements à forte salinité. Appl. Environ. Microbiol. 81, 6725–6735 (2015).

Article ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Wells-Bennik, MHJ et al. Spores bactériennes dans les aliments : survie, émergence et croissance. Annu. Rev Food Sci. Technol. 7, 457–482 (2016).

Article CAS PubMed Google Scholar

Driks, A., Roels, S., Beall, B., Moran, CP et Losick, R. Localisation subcellulaire de protéines impliquées dans l'assemblage de l'enveloppe des spores de Bacillus subtilis. Gènes Dév. 8, 234-244 (1994).

Article CAS PubMed Google Scholar

McKenney, PT, Driks, A. & Eichenberger, P. L'endospore de Bacillus subtilis : assemblage et fonctions de la couche multicouche. Nat. Rév. Microbiol. 11, 33–44 (2013).

Article CAS PubMed Google Scholar

Yoon, J., Cai, S., Suo, Z. & Hayward, RC Cinétique de gonflement poroélastique de couches minces d'hydrogel : comparaison de la théorie et de l'expérience. Matière molle 6, 6004–6012 (2010).

Article ADS CAS Google Scholar

Raviv, U., Laurat, P. & Klein, J. Fluidité de l'eau confinée aux films subnanométriques. Nature 413, 51–54 (2001).

Article ADS CAS PubMed Google Scholar

Patil, S., Matei, G., Oral, A. & Hoffmann, PM Solide ou liquide ? solidification d'un liquide nanoconfiné dans des conditions hors d'équilibre. Langmuir 22, 6485–6488 (2006).

Article CAS PubMed Google Scholar

Pearce, SP et al. Indentation finie des coques élastiques très incurvées. Proc. R. Soc. A 474, 20170482 (2018).

Article ADS CAS PubMed PubMed Central MATH Google Scholar

Popov, VL, Heß, M. & Willert, E. Handbook of Contact Mechanics: Exact Solutions of Axisymmetric Contact Problems (Springer Nature, 2019).

Puttock, M. & Thwaite, E. Compression élastique des sphères et des cylindres au contact ponctuel et linéaire (Organisation de recherche scientifique et industrielle du Commonwealth, 1969).

Garcia, PD & Garcia, R. Détermination des modules élastiques d'une seule cellule cultivée sur un support rigide par microscopie de force. Biophys. J. 114, 2923-2932 (2018).

Article ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Fletcher, NH Dans The Chemical Physics of Ice 165–197 (Cambridge Univ. Press, 1970).

Harrellson, SG et al. Données pour les solides d'hydratation. figshare https://doi.org/10.6084/m9.figshare.22189823 (2023).

Plomp, M., Leighton, TJ, Wheeler, KE et Malkin, AJ L'architecture à haute résolution et la dynamique structurelle des spores de Bacillus. Biophys. J. 88, 603–608 (2005).

Article ADS CAS PubMed Google Scholar

Pasquina-Lemonche, L. et al. L'architecture de la paroi cellulaire bactérienne Gram-positive. Nature 582, 294–297 (2020).

Article ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Setlow, P. Spores de Bacillus subtilis : leur résistance et leur destruction par les radiations, la chaleur et les produits chimiques. J. Appl. Microbiol. 101, 514-525 (2006).

Article CAS PubMed Google Scholar

Dittmann, C., Han, H.-M., Grabenbauer, M. & Laue, M. Dormant Les spores de Bacillus protègent leur ADN dans les nucléoïdes cristallins contre le stress environnemental. J. Structure. Biol. 191, 156-164 (2015).

Article CAS PubMed Google Scholar

Lee, SA et al. Une étude par diffusion Brillouin de l'hydratation des films d'ADN Li et Na. Biopolymères 26, 1637-1665 (1987).

Article CAS PubMed Google Scholar

Cowan, AE, Koppel, DE, Setlow, B. & Setlow, P. Une protéine soluble est immobile dans les spores dormantes de Bacillus subtilis mais est mobile dans les spores germées : implications pour la dormance des spores. Proc. Natl Acad. Sci. États-Unis 100, 4209–4214 (2003).

Article ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Sunde, EP, Setlow, P., Hederstedt, L. & Halle, B. L'état physique de l'eau dans les spores bactériennes. Proc. Natl Acad. Sci. États-Unis 106, 19334–19339 (2009).

Article ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

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Nous remercions A. Driks (Département de microbiologie et d'immunologie, Université Loyola de Chicago, Maywood, IL, États-Unis) qui est décédé avant l'achèvement des travaux pour avoir contribué aux spores, et pour les discussions qui ont éclairé la théorie hygroélastique et pour avoir suggéré l'utilisation de propriétés de tamisage des spores comme estimation de la taille des pores. Le financement a été fourni par le programme de recherche en début de carrière du Département américain de l'énergie (DOE), Office of Science, Basic Energy Sciences (BES), sous le numéro de prix. DE-SC0007999 (Fig. 1 et données expérimentales sur les Fig. 3 et 4); par l'Office of Naval Research, sous les prix nos. N00014-19-1-2200 (Fig. 5 et analyses théoriques sur les Figs. 3 et 4) et N00014-21-1-4004 (analyses théoriques sur les Figs. 3 et 4); par l'Institut national des sciences médicales générales des Instituts nationaux de la santé, sous les numéros de prix. R35GM141953 (vers JD) et R35GM145382 (vers OS); et par le programme David and Lucile Packard Fellows. Nous reconnaissons l'utilisation d'installations et d'instruments soutenus par la NSF par le biais de l'Université de Columbia, de la Columbia Nano Initiative et du Centre de recherche et d'ingénierie des matériaux DMR-2011738.

Xi Chen

Adresse actuelle : Advanced Science Research Center (ASRC) at the Graduate Center of the City University of New York, New York, NY, USA

Ahmet-Hamdi Cavusoglu

Adresse actuelle : Merck Digital Sciences Studio (MDSS), Newark, NJ, États-Unis

Ces auteurs ont contribué à parts égales : Steven G. Harrellson, Michael DeLay

Département de physique, Columbia University, New York, NY, États-Unis

Steven G.Harrellson et Ozgur Sahin

Département des sciences biologiques, Columbia University, New York, NY, États-Unis

Michael S. DeLay, Xi Chen et Ozgur Sahin

Département de génie chimique, Columbia University, New York, NY, États-Unis

Ahmet-Hamdi Cavusoglu

Département de microbiologie et d'immunologie, Columbia University, New York, NY, États-Unis

Jonathan Dworkin

Département de génie mécanique et aérospatial, Université de Princeton, Princeton, NJ, États-Unis

Howard A. Pierre

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MD, XC et OS ont conçu les expériences sondant la cinétique de relaxation avec des capteurs nanomécaniques en porte-à-faux. MD et XC ont développé l'appareil expérimental pour les mesures de cinétique de relaxation. MD a effectué les mesures de cinétique de relaxation. MD, SGH, A.-HC et OS ont contribué à l'analyse des mesures de cinétique de relaxation. MD et SGH ont effectué des mesures de la hauteur des spores. XC a effectué des mesures de la courbe force-distance. SGH et OS ont analysé les mesures du changement de taille sensible à l'eau et de l'élasticité non linéaire des spores. SGH et OS ont conçu des expériences sondant la transition hygroélastique. SGH a mené les expériences sondant la transition hygroélastique et analysé les données. La HAS a contribué à l'analyse théorique de la transition hygroélastique. JD a fourni des matériaux. OS a conçu le modèle hygroélastique. SGH a aidé au développement et au raffinement du modèle hygroélastique. MD, SGH, JD, HAS et OS ont contribué aux discussions. OS a conçu la recherche. MD, SGH et OS ont préparé le document avec la contribution de tous les auteurs.

Correspondance à Ozgur Sahin.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

Nature remercie Peter Hoffmann et le(s) autre(s) relecteur(s) anonyme(s) pour leur contribution à la relecture par les pairs de ce travail. Les rapports des pairs examinateurs sont disponibles.

Note de l'éditeur Springer Nature reste neutre en ce qui concerne les revendications juridictionnelles dans les cartes publiées et les affiliations institutionnelles.

Image de microscopie électronique à balayage d'un porte-à-faux recouvert de spores. Barre d'échelle ~20 µm. Le porte-à-faux est en forme de T et mesure environ 300 µm de long et 30 µm de large, sauf près de l'extrémité libre où la largeur est d'environ 60 µm.

Signaux représentatifs de déflexion en porte-à-faux après des impulsions photothermiques indiquées pour une gamme de niveaux d'humidité relative. Les signaux de déviation sont normalisés de sorte que la déviation pic à pic corresponde à 1. Toutes les courbes sont obtenues avec le même porte-à-faux recouvert de spores. Ils sont représentatifs des courbes des cinq porte-à-faux utilisés sur la figure 1d.

Données source

a, Image en microscopie électronique à balayage des spores de B. subtilis. Barre d'échelle : 500 nm. Les spores de type sauvage de B. subtilis mesurent environ 650 nm de diamètre et 1 um à 1,5 um de longueur. b, Illustration de la coupe transversale des spores de B. subtilis montrant les couches de cortex et de pelage qui entourent le noyau, qui contient le matériel génétique. Le pelage est une couche protéique perméable à l'eau49. Les images AFM de la surface externe du pelage révèlent un assemblage de bâtonnets parallèles formés par des protéines du pelage avec une périodicité d'environ 8 nm59. Le cortex, également une couche perméable à l'eau, est un réseau faiblement réticulé de peptidoglycane dont la structure est similaire à celle des cellules végétatives. Le peptidoglycane végétatif de B. subtilis a un diamètre moyen de 4 nm, comme observé sur les images AFM60. Les épaisseurs de la couche et des couches de cortex sont d'environ 70 nm chacune (voir Méthodes). Le noyau des spores contient des protéines et de l'ADN. Le noyau est déshydraté61 et l'ADN est conditionné dans un état cristallin62. Les mesures du module élastique des films d'ADN à l'état cristallin montrent que le module de Young de ces films est d'environ 1,1 GPa63, suggérant que le noyau est un solide rigide plutôt qu'un fluide. Cette hypothèse est également étayée par l'observation que les biomolécules solubles sont immobiles dans les noyaux déshydratés des spores dormantes mais gagnent en mobilité lors de la germination lorsque le noyau s'hydrate64. L'eau de spores, cependant, présente une mobilité rotationnelle, comme l'indiquent les observations de courts temps de corrélation rotationnelle de D2O dans les spores65. Cette observation indique également que l'eau contenue dans les spores n'est pas à l'état de glace (solide).

Les changements de fréquence de résonance des porte-à-faux recouverts de spores sont sensibles à la quantité d'échange d'eau. Nous avons utilisé cet effet pour comparer les effets relatifs de l'impulsion photothermique et de l'humidité relative. Ici, nous traçons les changements relatifs de la fréquence de résonance fondamentale d'un porte-à-faux recouvert de spores dans deux cas : (à gauche, barre rouge) à la suite d'une impulsion photothermique et (à droite, barre violette) en réponse à un changement d'humidité relative de 80 % à 10 %. Les résultats sont donnés en pourcentages. Ils indiquent que la perturbation due à l'impulsion photothermique est faible et, par conséquent, les déviations transitoires du porte-à-faux en réponse aux impulsions photothermiques reflètent approximativement l'état de la spore au niveau de consigne de l'humidité relative.

Données source

Les quantités de spores sont représentées par la masse de spores estimée à partir des déplacements des fréquences de résonance en porte-à-faux. Les constantes de temps sont tracées pour les spores de type sauvage B. subtilis (carré) et B. subtilis cotE gerE (cercle). Selon les données, il n'y a pas d'association claire entre la constante de temps et la masse totale de spores, cependant l'effet du type de spores entraîne un changement statistiquement significatif des constantes de temps : constante de temps moyenne à 50 % d'humidité relative pour le type sauvage B. subtilis [carré] est d'environ 118 ms et d'environ 47,1 ms pour B. subtilis cotE gerE [cercle] (T unilatéral, p < 0,01).

Données source

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Réimpressions et autorisations

Harrellson, SG, DeLay, MS, Chen, X. et al. Solides d'hydratation. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06144-y

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Reçu : 05 octobre 2017

Accepté : 27 avril 2023

Publié: 07 juin 2023

DOI : https://doi.org/10.1038/s41586-023-06144-y

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