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较低的初始代谢产物产量有助于共生细菌群落的稳定性
《Communications Biology》:Low initial metabolite production enhances stability in syntrophic bacterial consortia
【字体: 大 中 小 】 时间:2026年05月07日 来源:Communications Biology 5.1
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摘要基于相互代谢物交换的共生相互作用在微生物群落中非常普遍,但决定其稳定性的因素仍不明确。我们使用由赖氨酸和精氨酸缺乏型大肠杆菌(Escherichia coli)组成的合成共生体进行研究,发现较低的初始代谢产物产量实际上促进了共生稳定性,而非限制了其稳定性。在连续培养过程中,这
基于相互代谢物交换的共生相互作用在微生物群落中非常普遍,但决定其稳定性的因素仍不明确。我们使用由赖氨酸和精氨酸缺乏型大肠杆菌(Escherichia coli)组成的合成共生体进行研究,发现较低的初始代谢产物产量实际上促进了共生稳定性,而非限制了其稳定性。在连续培养过程中,这些共培养物出现了明显的分化:少数共生体能够持续生长,而大多数则逐渐灭绝。这种分化与初始菌株在代谢产物生产方面的表型差异有关。由低产菌株构建的共生体在稀释后仍能可靠地恢复生长,并且更能抵抗非生产型突变体的入侵。相比之下,高产菌株构建的共生体生长收益逐渐降低,同时分泌物中的代谢物增多,这反而有利于非生产型菌株的利用。尽管我们未发现高产菌株和低产菌株在基因编码区存在一致的变异,但表达差异表明非编码区也可能影响这些代谢产物的产生特性。研究结果表明,有限的初始代谢产物产量是决定共生稳定性的关键因素。
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