Syntrophic exchange in synthetic microbial communities
Pourquoi ce travail est-il dans la base ?
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Aucune affiliation canadienne. Une base fondée sur la seule affiliation (le devis habituel) n'aurait jamais vu ce travail. C'est l'un des travaux qui justifient l'inversion de la base.
Scores machine (provisoires)
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
- Écart entre enseignants
- 0,232 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
- Statut de validation
score_only:v0-immature-baseline· tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle
Résumé
Metabolic crossfeeding is an important process that can broadly shape microbial communities. However, little is known about specific crossfeeding principles that drive the formation and maintenance of individuals within a mixed population. Here, we devised a series of synthetic syntrophic communities to probe the complex interactions underlying metabolic exchange of amino acids. We experimentally analyzed multimember, multidimensional communities of Escherichia coli of increasing sophistication to assess the outcomes of synergistic crossfeeding. We find that biosynthetically costly amino acids including methionine, lysine, isoleucine, arginine, and aromatics, tend to promote stronger cooperative interactions than amino acids that are cheaper to produce. Furthermore, cells that share common intermediates along branching pathways yielded more synergistic growth, but exhibited many instances of both positive and negative epistasis when these interactions scaled to higher dimensions. In more complex communities, we find certain members exhibiting keystone species-like behavior that drastically impact the community dynamics. Based on comparative genomic analysis of >6,000 sequenced bacteria from diverse environments, we present evidence suggesting that amino acid biosynthesis has been broadly optimized to reduce individual metabolic burden in favor of enhanced crossfeeding to support synergistic growth across the biosphere. These results improve our basic understanding of microbial syntrophy while also highlighting the utility and limitations of current modeling approaches to describe the dynamic complexities underlying microbial ecosystems. This work sets the foundation for future endeavors to resolve key questions in microbial ecology and evolution, and presents a platform to develop better and more robust engineered synthetic communities for industrial biotechnology.
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La notice
- Revue
- Proceedings of the National Academy of Sciences
- Thématique
- Microbial Metabolic Engineering and Bioproduction
- Domaine
- Biochemistry, Genetics and Molecular Biology
- Établissements canadiens
- —
- Organismes subventionnaires
- Canadian Institutes of Health ResearchU.S. Department of EnergyHoward Hughes Medical InstituteNational Institutes of HealthNational Science Foundation
- Mots-clés
- Amino acidMicrobiomeBacteriaEpistasisBiologySynthetic biologyAuxotrophyMicrobial metabolismEscherichia coliComputational biologyBiochemical engineeringBiochemistryEcologyGeneticsGeneEngineering
- Résumé présent dans OpenAlex
- oui