Experimental evaluation of ecological principles to understand and modulate the outcome of bacterial strain competition in gut microbiomes
Notice bibliographique
Résumé
It is unclear if coexistence theory can be applied to gut microbiomes to understand their characteristics and modulate their composition. Through experiments in gnotobiotic mice with complex microbiomes, we demonstrated that strains of Akkermansia muciniphila and Bacteroides vulgatus could only be established if microbiomes were devoid of these species. Strains of A. muciniphila showed strict competitive exclusion, while B. vulgatus strains coexisted but populations were still influenced by competitive interactions. These differences in competitive behavior were reflective of genomic variation within the two species, indicating considerable niche overlap for A. muciniphila strains and a broader niche space for B. vulgatus strains. Priority effects were detected for both species as strains' competitive fitness increased when colonizing first, which resulted in stable persistence of the A. muciniphila strain colonizing first and competitive exclusion of the strain arriving second. Based on these observations, we devised a subtractive strategy for A. muciniphila using antibiotics and showed that a strain from an assembled community can be stably replaced by another strain. By demonstrating that competitive outcomes in gut ecosystems depend on niche differences and are historically contingent, our study provides novel information to explain the ecological characteristics of gut microbiomes and a basis for their modulation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».