空间转录组揭示了大肠杆菌K12生物膜中丰富的代谢协调

微生物群落通常表现出特定区域的特性，这导致了复杂的相互作用和紧急行为，这对群落的内稳态和应激反应至关重要。然而，对这些属性的系统级理解仍然难以捉摸。2023年4月13日，清华大学刘锦涛团队在Nature Chemical Biology 在线发表题为“Spatial transcriptome uncovers rich coordination of metabolism in   E. coli K12 biofilm”的研究论文，该研究表明空间转录组揭示了大肠杆菌K12生物膜中丰富的代谢协调。该研究建立了RAINBOW-seq，并以高空间分辨率和高基因覆盖率对大肠杆菌生物膜群落的转录组进行了分析。该研究发现了三种社区水平的协调模式，包括跨区域资源配置、局部循环和反馈信号，它们是由加强跨膜转运和空间特异性代谢激活介导的。这种协调的结果是，群落中营养有限的区域保持了出乎意料的高代谢水平，使其能够表达许多信号基因和具有潜在社会功能的功能未知的基因。该研究提供了对生物膜中代谢相互作用的扩展理解，并提出了一种在系统水平上研究细菌群落中复杂相互作用的新方法。