抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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植物プランクトンと呼ばれる単細胞藻類は,海洋食物網の基礎として,また元素の生物地球化学的循環において中心的役割を果たすことにより,海洋環境に大きく影響する。植物プランクトンと従属栄養細菌間の相互作用は,両パートナーの適応性に影響する。代謝交換はこのような相互作用の性質を決定するが,基礎となる分子機構は未解明のままである。ここでは,Emiliania huxleyi,コスモポリタンブルーム形成フィトプラクターとの相互作用中のSulfitobacter D7における共存から病原性への細菌生活様式スイッチに対する分子および代謝基礎を検討した。細菌生活様式スイッチを解明するために,Sulfitobacter D7共存と病原性生活様式をそれぞれ誘導する指数と定常増殖における藻類由来のインフォケミカルに対する応答で細菌トランスクリプトームをプロファイリングした。藻類ジメチルスルホニオプロピオナート(DMSP)は,ライフスタイル間の遷移を仲介する重要なシグナル伝達分子であることを見出した。しかし,共存と病原性のライフスタイルは,追加の藻類代謝産物の存在下でのみ明らかであった。病原性モードでは,Sulfitobacter D7は鞭毛運動性と多くの輸送系をアップレギュレートし,おそらく細胞死時に藻類細胞により放出されたE.huxleyi由来代謝産物の同化を最大化した。特に,藻類生産安息香酸塩がSulfitobacter D7の成長を促進し,DMSP誘導のライフスタイルスイッチを病原性に打ち消し,安息香酸塩が藻類と細菌の共存を維持するために重要であることを示した。細菌は代謝組成の変化を通して藻類宿主の生理学的状態を感知でき,相互作用中の細菌生活様式を決定する。海洋環境における衛生状態微生物は地球気候と元素循環の調節に重要な役割を果たす。微生物相互作用と代謝交換を理解することは,海洋生態系の複雑性を解消するために必要である。ここでは,日和見病原体Sulfitobacter D7が,ブルーム形成単細胞藻類であるEmiliania huxleyiにより放出される代謝産物に応答して,その生活様式を共存から病原性に切り替える方法を示した。細菌転写プロファイルのマッピングにより,海洋環境における重要なシグナル伝達分子である藻類代謝産物ジメチルスルホニオプロピオナート(DMSP)が細菌ライフスタイルスイッチに必須であることを示した。しかし,DMSPの活性は付加的藻類シグナルに依存した。本研究は,代謝クロストークが微生物相互作用の性質と運命にいかに影響するかを強調し,それは大規模海洋過程にカスケード効果を持つ。【JST・京大機械翻訳】
