种间相互作用是生态系统的基础,从土壤到海洋再到人类的肠道。在许多不同类型的相互作用中,同养是特别重要且互惠互利的种间相互作用,其中一个伴侣提供另一种伴侣所消耗的化学物质或营养物质,以换取报酬。
合成肥通过介导有机物向甲烷的转化,在全球碳循环中起着至关重要的作用。甲烷的转化能力比二氧化碳(温室气体)高约30倍,并且是可持续能源。在人类肠道中,数万亿个微生物细胞也彼此相互作用,并与其他物种相互作用,从而调节其人类宿主的生理机能。
因此,破译同食性物种间相互作用的性质,演变和机理,对于理解和操纵微生物过程,生物能源生产和环境可持续性至关重要。
但是,我们对导致这些相互作用的驱动因素,它们如何进化以及它们的破坏如何导致疾病或生态系统不稳定的理解尚不清楚。
ISB的研究人员和合作者旨在解决这些基本问题,以阐明种间相互作用(特别是合作)如何产生,发展和维持。他们的结果为了解这些相互作用在工业应用以及人类,动物和植物的健康与疾病中的关键作用提供了新的窗口。
该研究建立在先前关于两种微生物(寻常脱硫弧菌(Dsulfovibriovulgaris,Dv)和马氏甲烷球菌(Methanococcus maripaludis,Mm))之间的营养相互作用的工作基础上,它们在多种环境(肠道,土壤等)中共存,并在生物地球化学的重要步骤中起着核心作用碳循环。
通过跨系统生物学,微生物学,进化生物学和其他学科的多学科方法,研究人员分析了从400多个样品中产生的大量基因组序列数据。