互作网络

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文章数：4篇

北林团队：理解肠道菌群内部结构功能关系的新模型

肠道菌群通过其复杂的内部相互作用决定人类健康，这是人类基因组编码的一个过程。然而，在这种高度密集的群落组合中对微生物的相互作用进行建模是一项重大挑战。北京林业大学邬荣领团队在Gut Microbes发表文章，绘制了微生物如何相互作用和共同工作以确定微生物群落行为的宿主遗传结构图，并进行路径分析来揭示基因型的直接影响，以及其通过微生物网络作为“内表型”对宿主表型的间接影响。本研究的模型提供了一种工具，可以潜在地用于了解肠道菌群内部结构功能关系的机制基础。

肠道菌群映射行为模型遗传图谱理论互作网络

Nature：Jeff Dangl团队揭示微生物组中的单一细菌属维持根的正常生长的机制

复杂的土壤环境中主要包括植物根系组织、非生物环境因素和丰富的微生物群落三方，其中微生物群落根据与植物的关系又分为有益菌和有害菌，这些菌落会随着根际环境的变化调整与宿主的关系，甚至与其它菌落的相互作用，进而影响植物的健康。微生物群落发挥作用可以是直接的分子互作，也可以通过次级代谢产物或信号分子进行调控，例如生长素。由于复杂的土壤环境，多数微生物种群的功能研究起来比较困难，很多隐藏的分子机制也未可知。2020年9月30日，美国北卡罗来纳大学教堂山分校植物免疫学专家Jeffery L. Dangl教授团队在Nature上发表了题为A single bacterial genus maintains root growth in a complex microbiome的研究论文。该研究经过大规模筛选和功能验证，确定了根际环境贪噬菌属（Variovorax）在植物-微生物-微生物互作网络中的核心地位，并且发现了其调控生长素浓度维持植物根系健康的分子机制，鉴定到广泛分布于其基因组的关键功能位点，加深了我们对根际复杂互作网络的认识，研究结果为开发抗逆、高产作物提供了一种潜在的新策略。

根际贪噬菌属（Variovorax）生长素浓度植物根系健康关键功能位点

生物信息学工具

菌群时间序列数据分析的新方法

生长速率、种间互作、随机过程和物种迁移等都会影响菌群的动态，这些因素的不同导致群落模型的适用性上存在差异，并可能影响种间相互作用关系的确定。一个新工具可以区分时间序列数据的噪音类型，帮助确定微生物动态的驱动因素，指导互作网络的构建。

生物信息学工具时间序列互作网络 R语言群落组装

Nature：如何控制复杂网络

刘洋彧老师于2011年发表在《Nature》杂志上的研究，利用控制论的基本理论，解决了对于一个满足线性动力学的复杂网络（即一个节点的状态变化率由可以影响它的节点的状态线性叠加决定），如何高效地找到最小驱动节点集合从而对整个网络上的动力学过程实现完全控制的问题，对于研究菌群互作网络具有参考价值。

互作网络网络控制方法学互作网络网络控制