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开菲尔微生物群落的代谢合作与时空生态位划分( Metabolic cooperation and spatiotemporal niche partitioning in a kefir microbial community )
S Blasche Y Kim RAT Mars D Machado KR Patil
微生物群落经常经历复杂的组成变化,但也保持不同物种的稳定共存。长期共存的机制尚不清楚,因为全系统的研究主要局限于工程群落、迁地适应文化或合成组合。在这里,我们展示了一个由原核生物(主要是乳酸和醋酸细菌)和酵母菌(糖菌科)组成的天然牛奶发酵群落,如何通过物种的时空编排和代谢动力学实现稳定共存。在牛奶发酵过程中,开菲尔颗粒(由开菲尔微生物合成的一种多糖基质)大量生长,但组成不变。相反,牛奶是以顺序的方式定植的,早期成员通过提供氨基酸和乳酸等代谢物为后续成员打开生态位。通过代谢组学、转录组学和物种间相互作用的大规模图谱,我们展示了不适合牛奶的微生物是如何通过代谢合作和谷物与牛奶之间的不均匀分配在群落中生存甚至主导的。总的来说,我们的发现揭示了物种间在空间和时间上的相互作用如何导致稳定的共存。
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