Supplement: Strain-level and phenotypic stability contrasts with plasmid and phage variability in water kefir communities
Notice bibliographique
Résumé
Supplement for the Manuscript: Strain-level and phenotypic stability contrasts with plasmid and phage variability in water kefir communities Microbial communities can change in response to top-down factors, such as phages, and bottom-up factors, such as nutrient availability. Previous studies have successfully investigated bacterial species-level dynamics, but diversity and interactions beyond the species-level is usually lacking. Traditional fermented foods, such as water kefir, provide ideal systems to study ecological and evolutionary dynamics beyond the species-level, as they are simple and trackable systems that are cultivated in non-sterile, nutrient-rich environments which foster microbial growth and invasion. Despite the central role of only a few lactic acid bacteria for fermentation, little is known about the genomic diversity and dynamics of these community members over time. Within the framework of a graduate course, 35 students propagated water kefir across several generations under different nutrient conditions and in different households to study microbial responses over time. We found that water kefir communities were generally stable at the species-level, with only rare bacterial species replaced over long timescales (more than 2 years). While we observed little strain-level diversity with few strain replacements over long timescales, closely related strains exhibited variation in accessory gene content, often encoded on plasmids, particularly those involved in ecologically meaningful functions such as sugar utilization pathways and phage defense systems. We hypothesise that these genomic variations could reflect the adaptations of strains to different sugars and phages. Consistent with this, we observed a diverse array of phages, many likely originating from the unique household environments. By documenting the genomic landscape of microbial species, strains, plasmids, and phages, this study advances our understanding of the diversity and dynamics of microbial communities in fermented foods. Furthermore, our course material is publicly available and offers a blueprint for bridging the gap between teaching and research, inspiring the next generation of scientists to unravel the complexities of microbial ecosystems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,022 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,000 |
| Communication savante | 0,003 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,544 | 0,129 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».