大象传媒

　细胞増殖に影响する要因を探るため、细菌増殖时の细胞内遗伝子と细胞外の栄养环境のデータを用いて机械学习分析と相互作用解析を行いました。その结果、外部环境中の糖の量により増殖に影响する栄养成分が异なること、また、遗伝子の変化と栄养环境の変化は増殖への影响を相杀することを発见しました。

　细胞の増殖は、遗伝的な要因と环境的な要因の両方に影响を受けます。これまで、それぞれの要因が増殖に与える影响は评価されてきましたが、両者を横断的に评価した例は少なく、これらの相互作用に関する知见は不足していました。本研究では、大规模な生物実験とデータ分析を组み合わせて、遗伝子と栄养（化学的な外部环境）の相互作用が细胞増殖に与える影响を探索しました。

　48种类の栄养成分を组み合わせた135种类の栄养环境で、遗伝的に异なる115种类の大肠菌株を増殖させ、各条件での増殖の结果を定量的に测定することで、约14,000个のデータからなる大规模なデータセットを取得しました。このデータセットに机械学习分析を适用し、それぞれの菌株の増殖に最も影响を与える栄养成分を探ったところ、115种类の菌株が、外部环境中の糖の存在量によって、増殖の际に影响を受ける栄养成分が変化することを発见しました。さらに、理论的モデルによる相互作用パターン评価から、遗伝子の変化による増殖への影响と栄养环境の変化による増殖への影响は、互いに打ち消し合うことが明らかになりました。この相杀効果は、変化し続ける自然界を生き抜くための、细菌の一般的な特徴であると考えられます。

　本研究成果は、细胞増殖に影响する要因に関する包括的な知见を与えるものであり、生命の普遍的な原理の解明だけでなく、细胞培养の最适化などの产业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
應 蓓文　准教授

掲载论文

【题名】

Data-driven discovery of the interplay between genetic and environmental factors in bacterial growth
（细菌増殖における遗伝要因と环境要因の相互作用のデータ駆动型発见）

【掲载誌】

Communications Biology

【顿翱滨】

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