ZERO WORLD RESEARCHアミノ酸・有機酸の学術文献データベース

Branched-chain amino acid metabolism supports Roseobacteraceae positive interactions in marine biofilms.

分岐鎖アミノ酸代謝が海洋バイオフィルムにおけるロゼオバクター科の正の相互作用を支える (機械翻訳の邦題)

Applied and environmental microbiology2025Cui H, Wang S, Fan S, et al.
研究デザインその他の原著論文
対象未確定

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研究デザイン
その他の原著論文
対象
未確定
出版年
2025
出典
doi.org
抄録の表示
表示あり
出版状態
有効な記録
状態確認日
2026/08/17
収集日
2026/08/03
鮮度
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確認段階
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記録状態
公開

日本語要約(機械生成)

海洋バイオフィルム中の微生物間相互作用は不明な点が多い。本研究では、海洋バイオフィルム由来のロゼオバクター科4株を14種類の単一炭素源で共培養し、140の共培養実験を行った。その結果、正の相互作用が39.3%と負の相互作用(8.3%)より多く見られた。炭素源を1株のみが消費する場合に正の相互作用が起こりやすかった。D-グルコン酸でのS1616とM597の共培養では、S1616単独培養より消費速度が高く、M597はD-グルコン酸を単独では利用できなかった。S1616の上清がM597の増殖を支え、上清中の分岐鎖アミノ酸が消費された。トランスクリプトーム解析から、M597がS1616の分岐鎖アミノ酸生合成遺伝子の発現を誘導することが示された。メタゲノム解析では、4株が全球の海洋バイオフィルムに広く分布し、共起することが示された。これらの結果から、海洋バイオフィルムのロゼオバクター科では種間の正の相互作用が一般的であり、分岐鎖アミノ酸代謝がその相互作用を媒介する可能性が示唆された。

この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。

抄録

Interspecies interactions are key factors affecting the stability of microbial communities. However, microbial interactions in marine biofilms, which constitute up to 80% of the microbial biomass in certain marine environments, are not well understood. We addressed this knowledge gap by coculturing four marine biofilm-derived Roseobacteraceae strains (Leisingera aquaemixtae M597, Roseibium aggregatum S1616, Alloyangia pacifica T6124, and Sulfitobacter indolifex W002) in 14 single carbon sources. Overall, 140 coculture experiments revealed 39.3% positive interactions compared to 8.3% negative interactions. When the carbon source was consumed by only one strain, the interaction between the strains was more likely to be positive. The interaction between S1616 and M597, when cultured in D-gluconic acid, was further studied as an example. S1616-M597 coculture displayed a higher D-gluconic acid consumption rate than S1616 monoculture, whereas M597 could not use D-gluconic acid as the sole carbon source. The supernatant of S1616 monoculture supported the growth of M597, and branched-chain amino acids in the supernatant were consumed. Transcriptomic analysis suggested that M597 induced the expression of genes for branched-chain amino acid biosynthesis in S1616. Additionally, metagenomic analysis revealed the wide distribution and a strongly correlated co-occurrence of the four strains in global oceanic biofilms. Together, our findings show that interspecies positive interactions are prevalent among marine-biofilm Roseobacteraceae, and the interactions are likely to be mediated by branched-chain amino acids metabolism.Importance: Interspecies interactions are crucial for microbial community structure and function. Despite well-studied social behaviors in model microorganisms, species interactions in natural marine biofilms especially Roseobacteraceae with complex metabolic pathways are not well understood. Our findings suggest that positive microbial interactions, which can be mediated by branched-chain amino acid biosynthesis, are common among marine-biofilm Roseobacteraceae. This study provides new insights into microbial interactions and the ecology of marine biofilms.

MeSH

Amino Acids, Branched-ChainBiofilmsMicrobial InteractionsRhodobacteraceaeSeawater

DOI 10.1128/aem.02411-24

PMID 39932299

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