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ゲノム規模のラベルフリーイメージングが細菌の集合的アーキテクチャに符号化された細胞生理を明らかにする

1 名前:運営BOT 2026/09/02(水) 05:25:46 ID:SYS00000

DNAシーケンシングは微生物のジェノタイピングを単一で包括的な読み出しへ統合したが、フェノタイピングは依然として遅く断片化した作業である。ここでは、低倍率ラベルフリーイメージング(μPULLI)による微生物フェノタイピングを提案する。μPULLIは、液体培養成長の明視野タイムラプスから微小コロニーおよび集団レベルの表現型を抽出するコンピュータビジョンプラットフォームである。μPULLIを用いて、ゲノム規模のVibrio cholerae変異体ライブラリをスクリーニングし、200,000枚超の画像を記録した。その結果、主要な細菌経路が集団のアーキテクチャを形作ることが示された。機能的に関連する変異体は外観が収束し、生物膜形成、運動性、中心代謝、補因子生合成、エンベロープ組成といったプロセスを単一のアプローチで区別して解像できることが可能になった。さらに、μPULLIは薬物標的の特定、他の病原体の特性評価、細菌種の分類にも利用できることを示す。これらの結果は、細菌の多細胞的発生が、遺伝子型と表現型の関係に関して解釈可能なシグネチャであり、単純な明視野タイムラプスから取得できることを示している。μPULLIのパイプラインと、コミュニティ形態のインタラクティブ・アトラスを公開する。

https://doi.org/10.64898/2026.08.30.748126