我们正在开发在实验室中培养微生物群落的方法,以便我们了解细菌如何相互依赖和相互作用。
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微生物是地球上最多样化和最丰富的细胞生命形式。 然而,我们对微生物世界的理解在很大程度上仅限于可以在纯培养中单独生长的一小部分微生物。 我们对微生物如何在复杂群落中相互作用缺乏了解是微生物学研究中的一个关键空白。 在过去的几年里,来自环境采样 DNA 的基因组的生物信息学组装导致了域细菌中一个巨大的、以前未定义的单系群的分类,称为候选门辐射 (CPR),几乎完全由未培养的生物组成。 CPR 细菌种类繁多,几乎可以在所有已知环境中找到。 然而,所有成员都具有与其他细菌不同的不寻常特征,包括非常小的细胞尺寸(接近细胞生命可能的最小尺寸的理论估计)、紧凑的基因组以及缺乏许多完整的生物合成能力。 这些特征表明了一种共生生活方式,其中 CPR 细菌必须与其他生物相互作用以获得基本资源,并可能影响宿主行为以调节其微生物群落的功能。
该项目研究 CPR 细菌如何、何时以及为何与其他微生物相互作用。 CPR 细菌有时是自由生活的,还是必须与其他生物体有物理联系? 它们共生相互作用的本质是什么? 此外,这些关系的动态程度如何,它们在什么条件下会发生变化? 我们正在开发分子和遗传工具,用于在实验室环境中维持 CPR 细菌和宿主的稳定共富集。 目前,几乎没有开发出在分子水平上检测和表征 CPR 细菌的方法。 开发这些基本工具将为 CPR 细菌的表征和基因操作的未来工作奠定方法学基础。
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