Des chercheurs de l’Université de Tsukuba ont mené un test de croissance à haut débit et utilisé l’apprentissage automatique pour étudier l’interaction génétique et environnementale de la croissance bactérienne.
Le papier est publié dans la revue Biologie des communications.
Les résultats ont indiqué que les produits chimiques environnementaux affectant la croissance ont des impacts variables en fonction de la quantité de sucre présente. De plus, l’équipe de recherche a démontré que les changements de croissance provoqués par des changements génétiques et environnementaux se compensent.
Des facteurs génétiques et environnementaux influencent la croissance cellulaire. Bien que des études antérieures aient évalué l’influence de ces facteurs sur la croissance, il est nécessaire de mener des études évaluant ces facteurs de manière croisée. Les interactions génétiques et environnementales nécessitent encore des recherches plus approfondies. Dans cette étude, des expériences biologiques à haut débit et une analyse des données d’apprentissage automatique ont été menées pour étudier l’impact des interactions géniques-chimiques sur la croissance bactérienne.
Au total, 115 souches d’Escherichia coli génétiquement distinctes ont été cultivées dans 135 conditions nutritionnelles, avec des combinaisons de 48 produits chimiques différents. Un ensemble de données important comprenant environ 14 000 profils de croissance a été obtenu grâce à un test de croissance à haut débit. L’apprentissage automatique a été utilisé pour analyser l’ensemble de données et étudier l’impact des nutriments chimiques sur la croissance.
L’équipe de recherche a découvert que l’impact des 48 produits chimiques sur les 115 souches bactériennes distinctes varie en fonction de la présence de sucre. De plus, l’interaction gène-chimique a été évaluée à l’aide d’un modèle théorique, démontrant que les altérations de croissance résultant des divergences génétiques et environnementales se compensent. Cet effet compensateur représente probablement une stratégie générale de survie bactérienne dans l’environnement naturel.
Cette étude fournit des informations précieuses sur les facteurs influençant la croissance cellulaire, améliorant ainsi notre compréhension des principes universels. Ces connaissances amélioreront l’efficacité des applications industrielles telles que l’optimisation de la culture cellulaire.
Plus d’informations :
Honoka Aida et al, Découverte basée sur les données de l’interaction entre les facteurs génétiques et environnementaux dans la croissance bactérienne, Biologie des communications (2024). DOI : 10.1038/s42003-024-07347-3