细菌-真菌相互作用促进全球转录调节者的并行进化,在广泛分布的葡萄球菌种中
Casey M Cosetta1, Brittany Niccum1, Nick Kamkari1
1Department of Biology, Tufts University, Medford, MA, 02155, USA.
微生物进化是由物种相互作用塑造的. 在奶酪皮社区中,酵母Debaryomyces hansenii显著促进了Staphylococcus xylosus的进化,推动了多样化和独特的突变.
科学领域:
- 微生物生态学 微生物生态学
- 进化生物学 进化生物学
- 基因组学就是基因组学.
背景情况:
- 大多数微生物生活存在于社区中,但实验进化研究往往使用单一培养.
- 微生物群落内的物种相互作用可以显著影响进化轨迹.
- 了解复杂环境中的进化需要研究物种间的动态.
研究的目的:
- 研究物种相互作用如何影响Staphylococcus xylosus的进化.
- 确定与酵母,细菌或菌共同培养对细菌进化的影响.
- 量化由物种间相互作用驱动的表型和基因组多样化.
主要方法:
- 在450代的时间里,Staphylococcus xylosus的实验进化.
- 与Debaryomyces hansenii (酵母菌),Brevibacterium aurantiacum (细菌) 或Penicillium solitum (模具) 共同培养S. xylosus. 这种菌种可以在其他种类中使用.
- 对殖民地形态突变物和孤立物全基因组测序的分析.
主要成果:
- 酵母Debaryomyces hansenii强烈促进了S. xylosus的多样化,导致了色素和殖民地形态突变.
- 单独种植或与其他细菌/菌一起种植的种群表现出有限的表型演变.
- 全基因组测序揭示了全球调节器操作子 (SigB,Agr,WalRK) 的独特突变,仅在酵母共同培养中.
- 突变者表现出改变的色素,生物膜,扩散,耐压力和新陈代谢,并观察到对抗性类型.
结论:
- 细菌与真菌的相互作用,特别是与D. hansenii的相互作用,可以深刻影响多种微生物组内的细菌进化.
- 这些相互作用通过促进多样化和特定的遗传突变,促进了菌株多样性的演变.
- 该研究强调了考虑物种间相互作用对于理解自然环境中的微生物进化的重要性.
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