使用消费者/资源模型设计与宿主相关的微生物组.
Germán Plata1, Karthik Srinivasan2, Madan Krishnamurthy3
1Computational Sciences, BiomEdit, LLC., Fishers, Indiana, USA.
mSystems
|December 9, 2024
概括
我们使用消费者/资源框架开发了与宿主相关的微生物组的新生成模型. 这个模型准确地模拟了微生物群落,并将它们与宿主表型联系起来,帮助微生物组工程.
科学领域:
- 微生物组研究的研究.
- 计算生物学是一种计算生物学.
- 主体微生物群的相互作用
背景情况:
- 生成模型对于生物系统设计至关重要,但缺乏对宿主相关微生物组的模型.
- 现有的模型在微生物组数据的变化和上下文依赖性方面扎.
- 与宿主相关的微生物组显著影响动物健康和牲畜生产力.
研究的目的:
- 开发一个宿主相关微生物组的生成模型.
- 将微生物社区组成与宿主表型联系起来.
- 为了实现合理的微生物组工程,以达到所需的宿主特征.
主要方法:
- 开发了一个基于机械消费者/资源 (C/R) 框架的生成模型.
- 暗示潜伏变量代表资源可用性以建模物种组成.
- 使用潜变量来建模宿主表型状态.
- 将模型与三种宿主动物的微生物组横截面资料数据相匹配.
主要成果:
- 生成现实的微生物群落,重现关键的微生物群统计数据.
- 确定了一个隐藏空间,解释了微生物物种丰度的变化.
- 成功将宿主表型与微生物组合联系起来.
- 证明了该模型能够预测宿主相关的微生物组和表型的能力.
结论:
- 基于C/R的生成模型有效地捕捉了与宿主相关的微生物组动态.
- 该模型有助于分析表型/微生物组关联.
- 能够为特定宿主表型设计微生物群落,从而推进微生物组工程.


