多样化菌群共存现象有了新解释

近日,中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所副研究员王腾团队在《自然—通讯》发表研究成果。该研究从理论上揭示了微生物群落中广泛存在的水平基因流动可以帮助竞争性微生物群体突破物种多样性“极限”,促进群落的物种多样性在环境扰动下的稳定维持。 生命系统普遍服从“优胜劣汰,适者生存”的基本规律,而微生物生态系统里却经常拥有大量既相互竞争又稳定共存的物种。如何解释这一看似悖论的现象,是微生物生态学的一项重大难题。理解竞争性群体中物种多样性涌现和维持的机制,对于复杂微生物群落的定向改造和理性设计至关重要。 基于以上背景,王腾团队首先建立了复杂菌群中物种互作和基因流动的时空动力学模型。首先通过对双物种竞争体系的数学分析,推导出了物种共存概率的解析解,发现提高基因流动速率可以大大拓展物种稳定共存的相空间。 通过在高维参数空间内的随机化,王腾团队进一步计算了复杂群体中竞争性物种共存概率随物种数量的变化曲线。研究发现,无基因流动时,......阅读全文

探索神秘的微生物群落

  微生物虽然看不见,但却是无处不在的。人体的肠道和皮肤、地球的海洋和土壤,甚至植物的叶片和种子,都有它们的身影。在大多数情况下,这些微生物群落是由许多不同的物种组成的。研究人员试图鉴定这些微生物群落的组成,但相当有难度。Sarah Webb在这一期的《BioTechniques》上介绍了目前的进展

中外科学家全方位分析全球微生物群落

  6月14日,第一届地球环境微生物计划(EMP)会议在深圳召开。世界各国科学家将携手全方位分析全球范围内微生物群落的多样性及功能。项目将对全球典型的环境样本进行宏基因组测序,其中包括土壤、海洋、空气、淡水生态系统等整个地球表面的绝大多数的微生物群落。   会上,来自各国的专家学者相互分享了

我国科学家发现火山热液系统可孕育微生物群落

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504917.shtm近日,国际学术期刊《地球物理学研究杂志-海洋》以封面文章形式报道了中国科学院海洋研究所在西太平洋马努斯弧后盆地超酸性火山-热液系统的最新研究成果。科研人员通过开展原位综合定量探测和微生

《自然》撰文探究微生物群落研究未来走势

  科学家一直在探究人体内的微生物群落对健康和疾病的影响,现在该领域的研究正在从一知半解向全面、普适化方向发展。过去5年来,研究者的主攻方向是寄居在人体中的微生物对多种疾病的影响,例如糖尿病、癌症及自闭症。  随着研究的推进,公众对微生物菌落的热情也在升温,《纽约时报》就曾以“我们是细菌”为标题予以

新研究揭示微生物群落组装机制

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/511972.shtm中山大学中山医学院教授丁涛团队研究揭示了人类口腔生物被膜(OBM)菌群过程中的纵向时序群体感应网络,并通过实验验证了细菌群体感应网络在预测和操纵菌群装配过程中的有效性。近日,相关成果

英科学家发现以异糖酸为食物和能量来源的微生物群落

  英国曼彻斯特大学研究人员在最近一期《多学科微生物生态学杂志》(ISME)上发表论文称,他们在英格兰北部地区的高碱性土壤样本中发现一些单细胞微生物,其不仅能够很好地适应高碱环境,还具有降解异糖酸(ISA)的能力。研究人员表示,这一发现或有助于找到安全处置核废料的办法。  核废料的处置对人类来说是一

J-Virol:肠道微生物群落如何影响HIV进展

  HIV或许是一种肠道疾病,这种概念容易让我们忽视该病因性传播和血液传播的特性,而实际上HIV感染并且杀灭的是CD4+细胞,而大约三分之二的T细胞都位于肠道中的淋巴组织中,在那里HIV就会繁殖扩散。近年来对血液的研究得到了越来越多科学家们的关注,因为血液可以在全身不断循环,而肠道似乎难以到达,研究

青岛能源所元基因组计算方法学研究取得新进展

  近日,在科技部863计划、国家自然科学基金等项目的支持下,中国科学院青岛生物能源与过程所功能基因组团队在元基因组计算方法学取得了系列进展。  纤维素降解、沼气生成等生物能源过程均由复杂微生物群落完成。元基因组学可克服自然界中大部分微生物难以培养的问题,通过直接测定、分析微生物群落

Nat-Microbiol:新研究表明可对微生物群落进行CRISPR/Cas编辑

  迄今为止,CRISPR酶已被用于一次编辑一种细胞类型的基因组:它们对一种组织或器官内的特定细胞类型或者在试管中生长的一种微生物进行基因切割、剔除或添加。  如今,在一项新的研究中,来自美国加州大学伯克利分校的研究人员找到了一种方法,可以同时在许多不同物种的群体中添加或修改基因,这就为所谓的“群落

Cell:靶向作用肠道微生物群落或可帮助治疗心脏疾病

  最近,来自克利夫兰诊所的研究人员通过研究首次发现,靶向作用肠道微生物可以帮助抑制由富含红肉、鸡蛋及高脂肪乳制品而引发的心脏疾病;这项研究发现基于研究人员此前的研究结果,之前他们发现,氧化三甲胺(TMAO)—一种在动物脂肪消化过程中在肠道中产生的副产物,和动脉粥样硬化及心脏疾病的发生直接相关。  

天然微生物群落如何调控杨树生长和耐盐性

 接种不同土壤菌群对NL895杨无性系幼苗生长的影响      中国林科院亚林所供图不同土壤微生物群落在杨树幼苗根系的组装特征及其对苗木生长和耐盐的调控      中国林科院亚林所供图   近日,国际期刊《化学圈》(Chemosphere)在线发表了中国林业科学研究院亚热带林业研究所林业微生

城市环境所微生物群落环境响应研究获进展

  土壤水分条件是微生物呼吸活性及生态功能实现的重要因素,干旱或极端淹水均不利于土壤中多数微生物实现最佳能量生产与代谢。土壤从干旱向淹水的转变过程会在短时间内发生,微生物活动受到刺激并被抑制。目前,对该过程中潜在微生物的响应机制仍缺乏了解。  中国科学院城市环境研究所研究员姚槐应研究组通过土壤DNA

肠道微生物群落或与人类结肠炎发生有关

  肠道内稳态(intestinal homeostasis)是由特化的宿主细胞和肠道微生物群落所维持,Wnt/β-连环蛋白信号对于胃肠道的发育和平衡至关重要,其功能失调往往与炎症和结直肠癌的发生有关;Axin1能负向调节活化的Wnt/β-连环蛋白信号,但研究人员对于其在调节人类健康和疾病过程中的宿

我国荒漠微生物多样性格局及群落构建机制获揭示

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/511565.shtm

鱼类肠道微生物群落调控机制研究上取得重要进展

  日前,珠江水产研究所养殖与营养研究室谢骏研究员团队在草鱼肠道微生物群落调控机制上取得重要进展,研究成果发表系列SCI论文。  养殖鱼类对营养物质消化吸收是以肠道微生物群落稳态为前提,肠道微生物群落失调将直接影响鱼类对饲料的利用效率,急剧加重养殖水体污染负担。鱼类肠道微生物群落失调已成为影响鱼类健

北京生科院提出微生物组解析新技术

  1月23日,国际学术期刊《自然-通讯》(Nature Communications)在线发表了中国科学院北京生命科学研究院计算基因组学实验室赵方庆团队题为MetaSort untangles metagenome assembly by reducing microbial community

PNAS:从基因到植物微生物群

像人类和动物一样,植物也有微生物群。一个由芝加哥大学领导的研究小组,包括INRAE,研究了一种植物物种内的遗传变异是否控制其叶片微生物群的组成。研究人员在两年多的时间里在四个地点的实验装置中种植了3万多株植物,以分析一株模型植物的200个基因型的叶片微生物群的变异和繁殖成功率(通过种子产量估计)。7

研究在干旱区湖泊微生物多样性和重金属抗性基因获进展

  湖泊是我国西北干旱区重要的水资源,对于维护生态安全和保障当地居民生产生活具有重要意义。水体微生物在湖泊元素地球化学循环和污染物的消除转化过程中发挥着重要的作用。  中国科学院新疆生态与地理研究所副研究员宋文娟分别以博斯腾湖和艾比湖为研究对象,系统地研究了干旱区湖泊水、沉积物、生物膜中微生物群落结

早产或与胎盘中微生物有关

  美国一个研究小组说,孕妇胎盘并不像人们此前认为的那样是一个无菌环境,而是生存着一个小型但多元的微生物群落。这些微生物直接影响胎儿的健康,甚至可能与胎儿是否早产有关。   微生物群落是细菌、病毒与真菌等的总称。休斯敦贝勒医学院副教授谢斯蒂·奥高及同事在美国《科学—转化医学》杂志上报告说,新研究

早产或与胎盘中微生物有关

  美国一个研究小组说,孕妇胎盘并不像人们此前认为的那样是一个无菌环境,而是生存着一个小型但多元的微生物群落。这些微生物直接影响胎儿的健康,甚至可能与胎儿是否早产有关。  微生物群落是细菌、病毒与真菌等的总称。休斯敦贝勒医学院副教授谢斯蒂·奥高及同事在美国《科学转化医学》杂志上报告说,新研究表明,孕

洪湖湿地抗生素抗性基因研究新进展

  抗生素在人类与动物疾病防治中发挥了巨大作用。然而由于抗生素大量使用,造成了环境中抗生素浓度的增加与污染。环境中的抗生素一方面会直接对生物体产生毒性效应,更严重的是,其能诱导环境微生物的抗性基因(ARGs),从而产生耐药细菌,进而通过食物链(网)的传递而威胁人类健康。抗生素耐药已被世界卫生组织认为

揭示了气候变暖和树木基因如何影响真菌群落动态

  在影响橡树叶上真菌物种的数量和特性方面,气候变暖比植物基因发挥的作用更大,尤其是在秋季。近日,权威学术期刊New Phytologist发表了瑞典斯德哥尔摩大学Maria Faticov团队的最新相关研究成果,题为Climate warming dominates over plant geno

中国科学家参与全球最大微生物基因组研究项目

  中国科学家22日宣布将参与全球最大微生物基因组研究项目(Earth Microbiome Project,EMP),并承担核心工作。该项目旨在全面、系统地研究全球范围内的微生物群落的功能及进化多样性,以便更好地造福人类。  与以往的微生物研究有所不同,该项目的研究对象不仅仅集中于海洋和

南京土壤所北极土壤微生物研究取得进展

  北极是全球气候变化的敏感区,其变暖速度是地球上其他地区平均变暖速度的2倍。随着气候变暖加速,北极林线(森林和苔原交界线)不断向北推移,导致了苔原生态系统植被类型发生显著改变,可能会影响地下土壤微生物群落与功能。中国科学院南京土壤研究所褚海燕课题组以加拿大的北极苔原试验站为平台,利用高通量测序研究

南京土壤所北极土壤微生物研究取得进展

  北极是全球气候变化的敏感区,其变暖速度是地球上其他地区平均变暖速度的2倍。随着气候变暖加速,北极林线(森林和苔原交界线)不断向北推移,导致了苔原生态系统植被类型发生显著改变,可能会影响地下土壤微生物群落与功能。中国科学院南京土壤研究所褚海燕课题组以加拿大的北极苔原试验站为平台,利用高通量测序研究

Soil-Biology--Biochemistry:土壤微生物群落定量研究优化策略

  近日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所植物营养团队研究提出土壤微生物群落定量研究优化策略。相关成果发表在《土壤生物学与生物化学(Soil Biology & Biochemistry)》上。  微生物群落的组成和功能在人类健康、全球元素循环、作物生长和植物抗病中发挥关键作用。随着高通量测序

研究发现分娩方式影响新生儿胎便微生物群落

  近日,昆明理工大学柳陈坚教授课题组在the Lancet(柳叶刀)子刊EBioMedicine最新一期(2019.11)发表高水平研究论文“Is the delivery mode a critical factor for the microbial communities in the me

水生所揭示斑马鱼肠道微生物群落构建及演替规律

  生物多样性的形成和维持机制一直以来都是生态学研究的重要内容。针对群落的构建规律,生物多样性的时空格局是研究的重点,其中关注最多的是物种-面积理论,但主要是针对动、植物在典型岛屿的分布规律,而微生物方面的研究相对较少。由于动物消化道最开始是无菌的,之后通过迁入、迁出形成了特定的群落并维持

青藏高原土壤微生物群落对温度的响应机制

  土壤微生物在陆地生态系统碳、氮循环中起着重要的作用,土壤微生物对全球变化的响应直接影响着生态系统的结构和功能。但是,人们尚不清楚土壤微生物对气候变暖或变冷的响应过程和机制是什么。  中国科学院成都生物研究所研究员李香真课题组芮俊鹏与中国科学院青藏高原研究所研究员汪诗平合作,在青藏高原利用土壤移植

微生物群落对土壤健康及作物产量的影响研究

  土壤微生物调控土壤养分循环过程与植物生产力,是土壤健康的重要指标。在农业生态系统中,土壤微生物群落(细菌、真菌、线虫等)以多营养级微食物网形态共存,尤其在根-土界面(根际微环境)中发挥重要作用,直接或间接影响作物健康和产量。研究土壤微生物群落稳定性、多样性影响作物产量的作用机制,可为农业可持续性