Multi-kingdom ecological drivers of microbiota assembly in preterm infants

生物 肠道菌群 微生物群 生态学 基因组 微生物 背景(考古学) 寄主(生物学) 微生物生态学 细菌 遗传学 免疫学 古生物学 基因
作者
Chitong Rao,Katharine Z. Coyte,Wayne Bainter,Raif S. Geha,Camilia R. Martin,Seth Rakoff-Nahoum
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:591 (7851): 633-638 被引量:358
标识
DOI:10.1038/s41586-021-03241-8
摘要

The gut microbiota of preterm infants develops predictably1–7, with pioneer species colonizing the gut after birth, followed by an ordered succession of microorganisms. The gut microbiota is vital to the health of preterm infants8,9, but the forces that shape these predictable dynamics of microbiome assembly are unknown. The environment, the host and interactions between microorganisms all potentially shape the dynamics of the microbiota, but in such a complex ecosystem, identifying the specific role of any individual factor is challenging10–14. Here we use multi-kingdom absolute abundance quantification, ecological modelling and experimental validation to address this challenge. We quantify the absolute dynamics of bacteria, fungi and archaea in a longitudinal cohort of 178 preterm infants. We uncover microbial blooms and extinctions, and show that there is an inverse correlation between bacterial and fungal loads in the infant gut. We infer computationally and demonstrate experimentally in vitro and in vivo that predictable assembly dynamics may be driven by directed, context-dependent interactions between specific microorganisms. Mirroring the dynamics of macroscopic ecosystems15–17, a late-arriving member of the microbiome, Klebsiella, exploits the pioneer microorganism, Staphylococcus, to gain a foothold within the gut. Notably, we find that interactions between different kingdoms can influence assembly, with a single fungal species—Candida albicans—inhibiting multiple dominant genera of gut bacteria. Our work reveals the centrality of simple microbe–microbe interactions in shaping host-associated microbiota, which is critical both for our understanding of microbiota ecology and for targeted microbiota interventions. Absolute microbial abundances delineate longitudinal dynamics of bacteria, fungi and archaea in the infant gut microbiome, uncovering drivers of microbiome development masked by relative abundances and revealing notable parallels to macroscopic ecosystem assemblies.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
lcx发布了新的文献求助10
1秒前
凯不会取名完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
oopsabc发布了新的文献求助20
2秒前
2秒前
端庄的绝音完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
羔羊发布了新的文献求助10
3秒前
彩泥发布了新的文献求助10
4秒前
zyl发布了新的文献求助10
4秒前
Peter发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
隐形曼青应助10采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
刘仁轨完成签到,获得积分10
5秒前
曾经的溪流完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
suga关注了科研通微信公众号
7秒前
8秒前
李锐完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
蚂蚁完成签到,获得积分10
9秒前
dududu发布了新的文献求助10
9秒前
乐正一兰完成签到,获得积分10
9秒前
Gyakuten发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
何家欢乐完成签到 ,获得积分10
10秒前
科研小白发布了新的文献求助10
10秒前
等待采柳完成签到,获得积分10
10秒前
Jasper应助有一套采纳,获得10
10秒前
10秒前
mxm发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Diio完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Sage Handbook of Digital Labour 600
汪玉姣:《金钱与血脉:泰国侨批商业帝国的百年激荡(1850年代-1990年代)》(2025) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6415662
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8234690
关于积分的说明 17487866
捐赠科研通 5468682
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2889152
邀请新用户注册赠送积分活动 1866019
关于科研通互助平台的介绍 1703611