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随机模型解释微生物组成

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-04-01浏览次数:1386

所有生物 - 从最简单的动植物生物到人体 - 都与巨大的微生物共生体密切相关,它们在组织的内部和外部定殖。科学家称之为有机体的所有者和微生物之间的功能合作最近才成为生命科学研究的焦点。今天我们知道,我们只能理解与生物和共生体之间的相互作用有关的许多生命过程。基尔大学(CAU)的协作研究中心(CRC)1182“元生物学的起源和功能”旨在了解宿主 - 微生物关系的传播和功能后果。

CRC 1182研究人员的一个关键问题是如何在个体发育过程中形成有机体微生物组的组成。目前尚不清楚微生物群落组成是否受功能选择过程的控制或随机过程是否占主导地位。为了测试微生物组成,来自CAU的CRC 1182和Pl?n的Max Planck进化生物学研究所(MPI-EB)的研究团队现在将所谓的“中性生物学”理论应用于整个模型生物体,从非常简单复杂脊椎动物的生物。来自Kiel和Pl?n的科学家昨天在PLOS Biology杂志上发表了他们的研究结果。

零进化模型

理论模型提供了一种可管理的方法来制造高度复杂的个体微生物组分。进化研究的基本模型是所谓的中性零模型。这用于预测人口如何在没有任何选择压力的情况下发展。 CRC 1182团队现已将该模型应用于从线虫到家鼠的几种模式生物,并将预测与实验收集的数据进行比较。 “理论和实验数据非常适合许多生物。例如,家养小鼠的预测成分可以在实际的微生物物种群落中找到,“MPI-EB研究助理和CRC成员Michael Sieber博士总结道。 1182.“微生物组中的选择可能不如我们之前假设的那样重要”,尽管这并不意味着微生物组对生物体没有重要作用,但它可以表明微生物组的许多不同组分可以同等好。执行这些功能。然后,实际在生物体中形成的特定成分是偶然的。 “

进一步探索微生物组的地图

然而,研究人员确实注意到中性模型与微生物组的真实组成之间存在一些显着的偏差。例如,小鼠微生物组中的单个细菌物种与中性预测不匹配。并且秀丽隐杆线虫的微生物物种组成与中性模型完全不匹配。

“我们假设模型和现实之间的这些偏差可能表明某些微生物的特定功能,”锡伯强调。因此,与中性模型研究的系统偏差有可能发现微生物组内某些细菌物种的关键功能。