Substrate utilization and cross-feeding synergistically determine microbiome resistance to pathogen invasion

微生物群 基质(水族馆) 病菌 肠道微生物群 抗性(生态学) 微生物学 生物 生态学 生物信息学
作者
Xinrun Yang,Tianjie Yang,Ziru Zhang,Yaozhong Zhang,Xinlan Mei,Yang Gao,Ningqi Wang,Gaofei Jiang,Yangchun Xu,Qirong Shen,Marnix H. Medema,Zhong Wei,Alexandre Jousset
出处
期刊: [Cold Spring Harbor Laboratory]
标识
DOI:10.1101/2024.11.04.621791
摘要

Abstract Understanding how microbiomes resist pathogen invasion remains a key challenge in natural ecosystems. Here, we combined genome-scale metabolic models with synthetic community experiments to unravel the mechanisms driving pathogen suppression. We developed curated genome-scale models for each strain, incorporating 48 common resource utilization profiles to fully capture their metabolic capacities. Trophic interactions inferred from models accurately predicted pathogen invasion outcomes, achieving an F1 score of 96% across 620 invasion tests involving diverse microbial communities and nutrient environments. Importantly, considering both substrate and metabolite features provided a more holistic understanding of pathogen suppression. In particular, cross-feeding metabolites within the native community emerged as crucial yet often overlooked predictors of community resistance, disproportionally favoring native species over invaders. This study lays the foundation for designing disease-resistant microbiomes, with broad implications for mitigating pathogen exposure in diverse environments.
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
桐桐应助小星星采纳,获得10
刚刚
小蘑菇应助小星星采纳,获得10
刚刚
区域发布了新的文献求助10
刚刚
小马甲应助小星星采纳,获得10
刚刚
Kin应助小星星采纳,获得10
刚刚
刚刚
Hey完成签到 ,获得积分10
刚刚
cdercder应助小星星采纳,获得10
1秒前
11111111应助小星星采纳,获得10
1秒前
情怀应助小星星采纳,获得10
1秒前
一蹦一跳的向日葵完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
传奇3应助小星星采纳,获得10
1秒前
Akim应助小星星采纳,获得10
1秒前
Owen应助小星星采纳,获得10
2秒前
wanci应助liuchuanfa34采纳,获得10
2秒前
星辰大海应助薯饼采纳,获得10
3秒前
3秒前
JASON完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
典雅的幼枫完成签到,获得积分10
6秒前
细腻梦凡完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.2应助温暖砖家采纳,获得10
6秒前
小羊打嗝发布了新的文献求助10
6秒前
星辰完成签到,获得积分10
8秒前
star发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI6.2应助小星星采纳,获得10
9秒前
万能图书馆应助小星星采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
科研通AI6.4应助小星星采纳,获得10
9秒前
9秒前
NexusExplorer应助小星星采纳,获得10
9秒前
科研通AI6.2应助小星星采纳,获得10
9秒前
10秒前
科研通AI6.4应助小星星采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.2应助小星星采纳,获得10
10秒前
星辰大海应助小星星采纳,获得10
10秒前
隐形曼青应助小星星采纳,获得10
10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
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
2026人教社中小学心理健康教育读本高中全一册电子版 600
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7666551
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9236076
关于积分的说明 19877758
捐赠科研通 7235836
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3283786
关于科研通互助平台的介绍 2442530
邀请新用户注册赠送积分活动 2285041