Learning beyond-pairwise interactions enables the bottom–up prediction of microbial community structure

成对比较 背景(考古学) 订单(交换) 社区 群落结构 简单(哲学) 微生物种群生物学 计算机科学 生化工程 人工智能 生物 生态学 生态系统 工程类 细菌 认识论 哲学 古生物学 经济 遗传学 财务
作者
Hidehiro Ishizawa,Yosuke Tashiro,Daisuke Inoue,Michihiko Ike,Hiroyuki Futamata
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:121 (7): e2312396121-e2312396121 被引量:39
标识
DOI:10.1073/pnas.2312396121
摘要

Understanding the assembly of multispecies microbial communities represents a significant challenge in ecology and has wide applications in agriculture, wastewater treatment, and human healthcare domains. Traditionally, studies on the microbial community assembly focused on analyzing pairwise relationships among species; however, neglecting higher-order interactions, i.e., the change of pairwise relationships in the community context, may lead to substantial deviation from reality. Herein, we have proposed a simple framework that incorporates higher-order interactions into a bottom-up prediction of the microbial community assembly and examined its accuracy using a seven-member synthetic bacterial community on a host plant, duckweed. Although the synthetic community exhibited emergent properties that cannot be predicted from pairwise coculturing results, our results demonstrated that incorporating information from three-member combinations allows the acceptable prediction of the community structure and actual interaction forces within it. This reflects that the occurrence of higher-order effects follows consistent patterns, which can be predicted even from trio combinations, the smallest unit of higher-order interactions. These results highlight the possibility of predicting, explaining, and understanding the microbial community structure from the bottom-up by learning interspecies interactions from simple beyond-pairwise combinations.

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
2秒前
魅力如风完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
清脆音响完成签到,获得积分10
3秒前
搞笑煎蛋完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
juzi完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Fearless发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
柴柴发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
小jia很ok发布了新的文献求助10
8秒前
Power_Liu给Power_Liu的求助进行了留言
9秒前
小可爱发布了新的文献求助10
9秒前
aij发布了新的文献求助10
10秒前
cc发布了新的文献求助30
11秒前
545488发布了新的文献求助10
11秒前
苏木发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
王临川发布了新的文献求助30
12秒前
14秒前
14秒前
淡然冬灵发布了新的文献求助20
14秒前
斯文败类的应助被Echo采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
nalala完成签到 ,获得积分10
14秒前
MM完成签到,获得积分10
15秒前
三千白发生完成签到,获得积分10
15秒前
CipherSage的应助被肥波采纳,获得10
16秒前
啊咧咧发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
MM发布了新的文献求助10
18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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8129100
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9531459
关于积分的说明 21590874
捐赠科研通 7710061
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3417531
关于科研通互助平台的介绍 2543119
邀请新用户注册赠送积分活动 2458869