基因组结构可预测微生物群落中代谢物动态

美国芝加哥大学Seppe Kuehn、西北大学Madhav Mani等研究人员合作发现，基因组结构可预测微生物群落中的代谢物动态。这一研究成果1月26日在线发表于《细胞》。

研究人员发现，对于反硝化过程，群落的代谢物动态可以从群落每个成员拥有的基因中预测出来。一个简单的线性回归显示，对于基因组不同的细菌，从基因含量到代谢物动态的映射是稀疏的和可概括的。一个消费者—资源模型正确地预测了来自单菌株表型的群体代谢物动态。这些结果表明，代谢基因的保守影响可以预测群落的代谢物动态，从而能够从元基因组预测代谢物动态，设计反硝化群落，并发现基因组进化如何影响代谢。

据了解，微生物群落的新陈代谢活动在地球上生命的进化和持久性中起着决定性的作用，驱动着产生全球生物地球化学循环的氧化还原反应。群落的新陈代谢产生于一个层次的过程，包括基因表达、生态互动和环境因素。在野生群落中，基因含量与环境背景相关，但从基因组预测代谢物的动态仍然难以捉摸。