Elucidating the molecular and ecological design principles of stability and assembly of the human gut microbiota
阐明人类肠道微生物群稳定性和组装的分子和生态设计原理
基本信息
- 批准号:10054836
- 负责人:
- 金额:$ 1.07万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2017
- 资助国家:美国
- 起止时间:2017-09-01 至 2022-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AntibioticsAreaBacteriaBehaviorBiologicalBiologyButyratesCellsChemicalsClostridium difficileCommunitiesComplexComputer ModelsEcologyEcosystemExpression ProfilingGene ExpressionGeneticGenetic DeterminismGoalsHealthHomeostasisHumanLeadMapsMathematicsMeasurementMedicineMetabolicModelingMolecularNutrientPhenotypePhysiologyProbioticsProcessPropertyShapesStructureSystemWorkcolonization resistancedesignenteric pathogengenome-widegut microbiomegut microbiotaimprovedmembermicrobial communitymicrobiomepathogenpressureresponse
项目摘要
PROJECT SUMMARY
The human gut microbiome is a dense ecosystem that collectively yields functions including diverse chemical
transformations distributed among constituent community members and colonization resistance to intestinal
pathogens that influences human physiology. A detailed and mechanistic understanding of the ecological and
molecular forces that shape the assembly, activity and stability of the gut microbiota are largely unknown.
Central to this problem is systematically mapping unknown inter-species interactions that realize emergent
community-level properties and developing predictive computational models to describe ecosystem behaviors.
We are developing a general framework to dissect the organization principles of the gut microbiota to pinpoint
molecular mechanisms that shape community assembly and stability in response to environmental
perturbations. Our general framework aims to decipher interactions among constituent members of a human
gut microbiome synthetic ecology that mirrors the diversity of the natural system using measurements of lower-
order assemblages to predict multi-species community behaviors. We will map ecological behaviors to
molecules and genetic factors by elucidating gene expression profiles, single-cell phenotypes, genetic
determinants of community structure and function and interrogating metabolic activities using genome-scale
modeling. Leveraging these multifaceted approaches, we will investigate the principles of colonization
resistance to C. difficile, ecological interactions that influence the stability and activity of butyrate-producing
bacteria and molecular mechanisms that enable probiotics to realize stable ecological functions. Our work will
ultimately lead to mathematical and biological principles that describe the complex behaviors of microbial
communities to environmental pressures and will have profound impact across all areas of biology and
medicine.
项目摘要
人肠道微生物组是一个密集的生态系统,共同产生包括不同化学物质的功能
在组成部分成员之间分布的转变和对肠道的殖民化抗性
影响人类生理的病原体。对生态和生态的详细和机械理解
塑造肠道菌群的组装,活性和稳定性的分子力在很大程度上未知。
这个问题的核心是系统地映射未知的种间交互,这些交互意识到了新兴
社区级的属性和开发预测性计算模型来描述生态系统行为。
我们正在开发一个通用框架,以剖析肠道菌群的组织原理以查明
响应环境的塑造社区组装和稳定性的分子机制
扰动。我们的一般框架旨在破译人的组成成员之间的互动
肠道微生物组综合生态学,通过测量较低的测量来反映自然系统的多样性
订单组合以预测多种物种社区行为。我们将将生态行为映射到
分子和遗传因子通过阐明基因表达谱,单细胞表型,遗传因素
社区结构和功能的决定因素,并使用基因组规模审问代谢活动
造型。利用这些多方面的方法,我们将研究殖民的原理
对艰难梭菌的抵抗力,影响产生丁酸酯的稳定性和活性的生态相互作用
使益生菌能够实现稳定的生态功能的细菌和分子机制。我们的工作将
最终导致数学和生物学原理描述微生物的复杂行为
对环境压力的社区,将在生物学的所有领域产生深远的影响
药品。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Ophelia Venturelli其他文献
Ophelia Venturelli的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Ophelia Venturelli', 18)}}的其他基金
Elucidating ecological mechanisms for propagation of antibiotic resistance genes via massively parallelized single-cell sequencing
通过大规模并行单细胞测序阐明抗生素抗性基因传播的生态机制
- 批准号:
10362535 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 1.07万 - 项目类别:
Large-scale profiling of microbial and metabolic interactions between C. difficile and gut microbiota using ultrahigh-throughput droplet microfluidics
使用超高通量液滴微流体对艰难梭菌和肠道微生物群之间的微生物和代谢相互作用进行大规模分析
- 批准号:
10193322 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 1.07万 - 项目类别:
Large-scale profiling of microbial and metabolic interactions between C. difficile and gut microbiota using ultrahigh-throughput droplet microfluidics
使用超高通量液滴微流体对艰难梭菌和肠道微生物群之间的微生物和代谢相互作用进行大规模分析
- 批准号:
10473701 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 1.07万 - 项目类别:
Elucidating the molecular and ecological design principles of stability and assembly of the human gut microbiota
阐明人类肠道微生物群稳定性和组装的分子和生态设计原理
- 批准号:
10237988 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 1.07万 - 项目类别:
Elucidating the molecular and ecological design principles of stability and assembly of the human gut microbiota
阐明人类肠道微生物群稳定性和组装的分子和生态设计原理
- 批准号:
9381585 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 1.07万 - 项目类别:
相似国自然基金
跨区域调水工程与区域经济增长:效应测度、机制探究与政策建议
- 批准号:72373114
- 批准年份:2023
- 资助金额:40 万元
- 项目类别:面上项目
农产品区域公用品牌地方政府干预机制与政策优化研究
- 批准号:72373068
- 批准年份:2023
- 资助金额:41 万元
- 项目类别:面上项目
新型城镇化与区域协调发展的机制与治理体系研究
- 批准号:72334006
- 批准年份:2023
- 资助金额:167 万元
- 项目类别:重点项目
我国西南地区节点城市在次区域跨国城市网络中的地位、功能和能级提升研究
- 批准号:72364037
- 批准年份:2023
- 资助金额:28 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
多时序CT联合多区域数字病理早期预测胃癌新辅助化疗抵抗的研究
- 批准号:82360345
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
相似海外基金
Bacterial metabolism of catechol-O-methyltransferase inhibitors alters drug efficacy and toxicity
儿茶酚-O-甲基转移酶抑制剂的细菌代谢改变药物疗效和毒性
- 批准号:
10606184 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 1.07万 - 项目类别:
On Demand Dissoluble Supramolecular Hydrogels: Towards Pain Free Burn Dressings
按需可溶性超分子水凝胶:迈向无痛烧伤敷料
- 批准号:
10658220 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 1.07万 - 项目类别:
Targeting T3SA proteins as protective antigens against Yersinia
将 T3SA 蛋白作为针对耶尔森氏菌的保护性抗原
- 批准号:
10645989 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 1.07万 - 项目类别:
A novel electric current-based treatment system for chronic wound biofilm infections
一种新型的基于电流的慢性伤口生物膜感染治疗系统
- 批准号:
10720191 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 1.07万 - 项目类别:
Biochemical and structural characterization of the cell wall synthesis complex required for bacterial division
细菌分裂所需的细胞壁合成复合物的生化和结构表征
- 批准号:
10750639 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 1.07万 - 项目类别: