Held NA, et al. (2024). Nutrient colimitation is a quantitative, dynamic property of microbial populations. PNAS, 121(52): e2400304121.
（2024年12月18日发表）
摘要参考翻译：资源的可用性决定了微生物群体的生长速度和生长量。量化微生物生长与资源浓度之间的关系使得我们能够促进、抑制和预测微生物活性。微生物需要多种资源，包括大量元素（如碳和氮）、微量元素（如金属）以及复杂的营养物质，如维生素和氨基酸。当多种资源稀缺时，微生物可能会经历资源共限制，即多种资源同时限制生长。尽管有越来越多的证据表明共限制的存在，但由于缺乏对共限制的定量测量和系统性资源条件测试，这些数据难以解读和比较。我们假设微生物经历一个营养限制状态的连续体（continuum），且营养共限制在实验室和自然环境中都很常见。为了解决这个问题，我们开发了一种定量理论来描述资源共限制，捕捉可能的限制状态范围，并描述这些状态如何随资源条件动态变化。我们将这一方法应用于大肠杆菌的克隆群体，表明共限制在常见的实验室条件下发生。我们还发现，生长速率和生长产量的共限制方式不同，反映了这些性状背后的不同生物学机制。最后，我们分析了环境数据，为自然界中限制与共限制条件的连续体提供了直观的理解。总体而言，我们的研究结果为理解和量化微生物在生物地球化学、工业生物技术和人类健康等领域中的共限制提供了一个定量框架。
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