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J-GLOBAL ID：201802226736160174   整理番号：18A1154646

宿主と微生物選択を組み込んだミクロビオーム進化のモデル【JST・京大機械翻訳】

Models of microbiome evolution incorporating host and microbial selection

著者 (5件)： Zeng Qinglong (Department of Biology, Duke University, Durham, USA) ,  Zeng Qinglong (Research School of Biology, The Australian National University, Canberra, Australia) ,  Wu Steven (Biodesign Institute, Arizona State University, Tempe, USA) ,  Sukumaran Jeet (Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of Michigan, Ann Arbor, USA) ,  Rodrigo Allen (Research School of Biology, The Australian National University, Canberra, Australia)
資料名： Microbiome (Web)  (Microbiome (Web))
巻： 5  号： 1  ページ： 127  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7333A  ISSN： 2049-2618  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 【背景】栄養実験研究は,宿主と微生物がそれらの生態学的パートナーに対して相互選択的影響を及ぼすことを示唆する。それにもかかわらず,選択下での宿主と微生物の両方の動力学をモデル化するための明確な枠組みはまだ欠けている。以前の研究において,宿主の一定サイズの非構造化個体群における宿主関連微生物群集の中立進化をシミュレートするために,エージェントに基づく前向き時間計算フレームワークを開発した。これらの中性モデルにより,親および/または環境からランダムに微生物をサンプリングすることができた。さらに,利用可能な微生物の環境プールは,固定および持続的微生物OTUsによって構成され,先行世代における宿主個体からの寄与によって構成された。【方法】本論文で著者らは,著者らの中立モデルを拡張して,宿主と微生物の両方で操作することを可能にした。これは,宿主と微生物の適合性に独立に影響する形質のサンプルから成る各微生物OTUに対するフェノームを構築することによって行われる。微生物特性は,宿主の適合性(宿主選択)と微生物の適応性(「trait媒介微生物選択」)に影響を及ぼすことができる。さらに,微生物に及ぼす形質の適合性効果は,それらの宿主(宿主媒介微生物選択)によって修飾できる。著者らは,これら3つのタイプの選択の効果を,個々に,あるいは組み合わせて,数千世代の宿主に対する宿主と微生物の微生物多様性と適合性に対してシミュレートした。結果は,微生物多様性が微生物に作用する選択により強く影響されることを示し,微生物に対する選択作用は微生物の多様性に影響を及ぼし,微生物の適応性は微生物選択下で増加し,宿主選択は2条件下でのみ増加することを示した。(1)微生物群集への強い親の寄与があるとき,または,宿主媒介選択が微生物に同時に作用するとき,強い親の寄与がないとき,微生物の進化に作用する異なる選択的過程を統合する計算フレームワークを提示する。著者らのフレームワークは,微生物に作用する選択が微生物多様性と適合性に強い影響を持つことができるが,宿主に関する選択はより弱い結果を持つことができることを示す。Copyright 2018 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *モデル ,  個体群 ,  モデリング ,  構造形成 ,  *微生物 ,  共生 ,  生態学 ,  適応性 ,  エージェント
準シソーラス用語： 微生物多様性 ,  中性 ,  中立進化 ,  微生物コンソーシアム ,  実験研究 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： ミクロビオーム ,  選択 ,  多様性 ,  共生と病原菌

分類 (2件)： 異種生物間相互作用  (EE01050A) ,  微生物の生態  (EG03040J)

引用文献 (71件)：

• PLoS Comput Biol; Neutral models of microbiome evolution; Q Zeng, J Sukumaran, S Wu, A Rodrigo; 11; 2015; e1004365; 10.1371/journal.pcbi.1004365; CR1;
• Burns AR, Zac Stephens W, Stagaman K, Wong S, Rawls JF, Guillemin K, Bohannan BJ. Contribution of neutral processes to the assembly of gut microbial communities in the zebrafish over host development. ISME J. 2015;10(3):655-64.
• ISME J; Relative roles of niche and neutral processes in structuring a soil microbial community; AJ Dumbrell, M Nelson, T Helgason, C Dytham, AH Fitter; 4; 2010; 337-345; 10.1038/ismej.2009.122; CR3;
• ISME J; Stochastic changes over time and not founder effects drive cage effects in microbial community assembly in a mouse model; J McCafferty, M Muhlbauer, RZ Gharaibeh, JC Arthur, E Perez-Chanona, W Sha, C Jobin, AA Fodor; 7; 2013; 2116-2125; 10.1038/ismej.2013.106; CR4;
• Sci Rep; Testing the neutral theory of biodiversity with human microbiome datasets; L Li, ZS Ma; 6; 2016; 31448; 10.1038/srep31448; CR5;

タイトルに関連する用語 (5件)： 宿主 ,  微生物 ,  ミクロビオーム ,  進化 ,  モデル