【Nature Index Selection】生物実験と機械学習による分析から細菌増殖におけるリスク分散の生存戦略を発見（Research highlights 2022年11月）
シュプリンガー?ネイチャーが運営するデータベースサイトNature Indexでは、毎月、主要な82ジャーナルの中から、本学所属の研究者による研究論文1報を、Research highlightsとして選出しています。2022年11月は、本件が紹介されました。
(Image by eLife)
细菌はさまざまな环境で生育していますが、环境中のどのような要因が细菌増殖に影响を与えるのかは未だに明らかになっていません。本研究では、生息环境中にある栄养成分と细菌増殖の関係を、生物実験と机械学习を组み合わせて明らかにしました。これにより、细菌の生死を予测?制御することが可能になると考えられます。
本研究では、44种类の栄养成分の组み合わせによる约1000种类の栄养环境条件下で、细菌のモデル生物である大肠菌を増殖させ、その时间経过の记録と栄养环境の详细を関连付けた、一万个以上の膨大なデータセットを取得しました。このビッグデータに人工知能による机械学习を适用し、どの栄养成分が大肠菌増殖にどのような影响を与えているのかを推定した结果、大肠菌増殖の「遅延期」、「増殖期」と「定常期」における増殖の良し悪しを决める栄养成分が异なっており、「素早く増え始めること」、「速く増えること」と「たくさん増えること」が、それぞれ、窒素源、硫黄と炭素源で别々に决定されることが分かりました。これは、死灭するリスクを分散するための、细菌の生存戦略であると考えられます。
本研究成果は、细菌の増殖モデルや生存戦略といった生命の普遍原理を解明するだけでなく、细胞増殖を最适化する培地の开発など、食品や医疗、工业の分野への贡献も期待されます。
笔顿贵资料
プレスリリース研究代表者
筑波大学生命环境系関连リンク
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