Vitamin interdependencies predicted by metagenomics-informed network analyses and validated in microbial community microcosms

基因组 硫胺素 生物 计算生物学 微生物群 微观世界 生态学 生物信息学 遗传学 基因 生物化学
作者
Tomas Hessler,Robert J. Huddy,Rohan Sachdeva,Shufei Lei,Susan T.L. Harrison,Spencer Diamond,Jillian F. Banfield
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:14 (1) 被引量:10
标识
DOI:10.1038/s41467-023-40360-4
摘要

Metagenomic or metabarcoding data are often used to predict microbial interactions in complex communities, but these predictions are rarely explored experimentally. Here, we use an organism abundance correlation network to investigate factors that control community organization in mine tailings-derived laboratory microbial consortia grown under dozens of conditions. The network is overlaid with metagenomic information about functional capacities to generate testable hypotheses. We develop a metric to predict the importance of each node within its local network environments relative to correlated vitamin auxotrophs, and predict that a Variovorax species is a hub as an important source of thiamine. Quantification of thiamine during the growth of Variovorax in minimal media show high levels of thiamine production, up to 100 mg/L. A few of the correlated thiamine auxotrophs are predicted to produce pantothenate, which we show is required for growth of Variovorax, supporting that a subset of vitamin-dependent interactions are mutualistic. A Cryptococcus yeast produces the B-vitamin pantothenate, and co-culturing with Variovorax leads to a 90-130-fold fitness increase for both organisms. Our study demonstrates the predictive power of metagenome-informed, microbial consortia-based network analyses for identifying microbial interactions that underpin the structure and functioning of microbial communities.

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
奶油小饼干完成签到 ,获得积分10
刚刚
liuii发布了新的文献求助10
刚刚
DDDD完成签到,获得积分20
刚刚
lewellyn完成签到,获得积分10
刚刚
qqnn完成签到,获得积分10
1秒前
ziyaowang完成签到,获得积分20
1秒前
苏苏完成签到,获得积分10
1秒前
xjr发布了新的文献求助10
2秒前
白冷之完成签到,获得积分10
2秒前
ppresent发布了新的文献求助10
2秒前
Jelly完成签到,获得积分10
2秒前
小马甲应助jun采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.3应助万安安采纳,获得30
3秒前
somous发布了新的文献求助30
3秒前
4秒前
酷波er应助DDDD采纳,获得10
4秒前
4秒前
小黎发布了新的文献求助10
4秒前
昔黎完成签到,获得积分10
4秒前
shuangcheng发布了新的文献求助10
4秒前
狮子王发布了新的文献求助10
4秒前
老周完成签到 ,获得积分10
4秒前
勤奋花瓣完成签到 ,获得积分10
5秒前
浅蓝默发布了新的文献求助150
5秒前
yue完成签到,获得积分10
6秒前
发总发布了新的文献求助20
6秒前
小李发布了新的文献求助10
6秒前
万疾发布了新的文献求助10
6秒前
春鹏完成签到,获得积分10
6秒前
wzwz发布了新的文献求助10
6秒前
太叔白风完成签到,获得积分10
6秒前
丰富无色完成签到,获得积分10
7秒前
molihuakai应助lws采纳,获得10
7秒前
EscX完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.1应助123w123采纳,获得10
7秒前
慕青应助Cc采纳,获得10
8秒前
一颗困困豆耶完成签到,获得积分10
8秒前
AL完成签到,获得积分10
8秒前
tao完成签到,获得积分10
8秒前
殷勤的花瓣完成签到,获得积分10
8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
Cronologia da história de Macau 5000
咳嗽・喀痰の診療ガイドライン第2版2025 800
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7007754
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8681963
关于积分的说明 18403326
捐赠科研通 6491437
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3103775
关于科研通互助平台的介绍 2172016
邀请新用户注册赠送积分活动 2079799