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Enregistrement W4383872867 · doi:10.1128/mbio.00753-23

Single-strain behavior predicts responses to environmental pH and osmolality in the gut microbiota

2023· article· en· W4383872867 sur OpenAlexafffund
Katharine M. Ng, Sagar Pannu, Sijie Liu, Juan C. Burckhardt, T. A. Hughes, Will Van Treuren, Jen Nguyen, Kisa Naqvi, Bachviet Nguyen, Charlotte A Clayton, Deanna M. Pepin, Samuel R. A. Collins, Carolina Tropini

Notice bibliographique

RevuemBio · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueGut microbiota and health
Établissements canadiensCanadian Institute for Advanced ResearchUniversity of British Columbia
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCanadian Institutes of Health ResearchKillam TrustsCrohn's and Colitis CanadaUniversities Space Research AssociationAuris HealthCanadian Institute for Advanced ResearchMichael Smith Health Research BCNational Science Foundation
Mots-clésGut floraStrain (injury)MicrobiologyBiologyChemistryImmunology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

ABSTRACT Changes to gut environmental factors such as pH and osmolality due to disease or drugs correlate with major shifts in microbiome composition; however, we currently cannot predict which species can tolerate such changes or how the community will be affected. Here, we assessed the growth of 92 representative human gut bacterial strains spanning 28 families across multiple pH values and osmolalities in vitro . The ability to grow in extreme pH or osmolality conditions correlated with the availability of known stress response genes in many cases, but not all, indicating that novel pathways may participate in protecting against acid or osmotic stresses. Machine learning analysis uncovered genes or subsystems that are predictive of differential tolerance in either acid or osmotic stress. For osmotic stress, we corroborated the increased abundance of these genes in vivo during osmotic perturbation. The growth of specific taxa in limiting conditions in isolation in vitro correlated with survival in complex communities in vitro and in an in vivo mouse model of diet-induced intestinal acidification. Our data show that in vitro stress tolerance results are generalizable and that physical parameters may supersede interspecies interactions in determining the relative abundance of community members. This study provides insight into the ability of the microbiota to respond to common perturbations that may be encountered in the gut and provides a list of genes that correlate with increased ability to survive in these conditions. IMPORTANCE To achieve greater predictability in microbiota studies, it is crucial to consider physical environmental factors such as pH and particle concentration, as they play a pivotal role in influencing bacterial function and survival. For example, pH is significantly altered in various diseases, including cancers, inflammatory bowel disease, as well in the case of over-the-counter drug use. Additionally, conditions like malabsorption can affect particle concentration. In our study, we investigate how changes in environmental pH and osmolality can serve as predictive indicators of bacterial growth and abundance. Our research provides a comprehensive resource for anticipating shifts in microbial composition and gene abundance during complex perturbations. Moreover, our findings underscore the significance of the physical environment as a major driver of bacterial composition. Finally, this work emphasizes the necessity of incorporating physical measurements into animal and clinical studies to better understand the factors influencing shifts in microbiota abundance.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,917
Score d'incertitude au seuil0,336

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,023
Tête enseignante GPT0,273
Écart entre enseignants0,250 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations35
Publié2023
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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