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科学家揭开新生物定律，破解80年之谜
科学家发现了一个基本原理，表明较高的营养水平如何改变细胞生长的速度，揭示了适用于微生物生长的普遍规则。由日本东京科学研究所地球生命科学研究所 (ELSI) 的一名科学家组成的研究小组发现了一种新的生物学原理，该原理以数学方式描述了为什么 [...]
来源:SciTech日报科学家发现了一个基本原理，表明较高的营养水平如何改变细胞生长的速度，揭示了适用于微生物生长的普遍规则。
由日本东京科学研究所地球生命科学研究所 (ELSI) 的一名科学家组成的研究小组发现了一种新的生物学原理，该原理以数学方式描述了为什么生长会随着营养水平的上升而减慢，这种模式被称为“收益递减定律”。
几十年来，生物学家一直试图了解生物体在不同营养条件下如何生长。微生物、植物和动物都依赖于营养物质、能量和细胞机制，但大多数研究仅检查单一营养物质或孤立的生化反应。这就留下了一个更大的问题尚未解决：当资源有限时，许多相互作用的细胞过程如何共同努力来控制生长？
引入微生物生长的全局约束原理
为了回答这个问题，ELSI 的特聘副教授 Tetsuhiro S. Hatakeyama 和 RIKEN 特别博士后研究员 Jumpei F. Yamagishi 确定了一个共同的原则，控制细胞在资源限制下如何调整其生长。他们的工作提出了微生物生长的全局约束原则，这个框架可能会重塑科学家分析复杂生物系统的方式。
近八十年来，微生物学家一直使用 20 世纪 40 年代开发的“莫诺方程”来描述微生物生长如何响应营养物质的增加。该方程预测，生长随着营养物质的供应而增加，并最终趋于平稳。但它基于这样的假设：只有单一营养素或反应会限制生长。事实上，细胞依赖于数以千计的化学过程，而这些化学过程都取自同样有限的资源。
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