筑波大学的研究人员通过高通量生长测定和机器学习技术探讨了遗传因素和环境因素对细菌生长的相互作用。他们的研究结果强调，环境中的化学物质对细菌生长的影响因可用糖的量而异。此外，团队发现，由遗传因素和环境影响引起的生长变化往往相互平衡。
筑波大学的研究人员通过高通量测定和机器学习探讨了影响细菌生长的遗传和环境因素。他们发现环境化学物质对生长的影响可能因存在的糖的量而异。团队还发现，由遗传和环境因素驱动的生长变化往往是相互抵消的。
细胞生长受遗传和环境变量的影响。尽管早期研究探讨了这些因素如何单独影响生长，但进行研究以考察它们之间的相互作用至关重要。对遗传和环境相互作用的进一步探索仍然是必要的。本研究采用高通量生物实验结合机器学习分析，以评估基因-化学相互作用如何影响细菌生长。
在这项研究中，115种遗传上不同的大肠杆菌菌株在135种不同的营养条件下生长，结合了48种不同化学物质的组合。生成了一个大型数据集，包含约14,000个来自高通量测定的生长谱。然后应用机器学习技术分析该数据集，检查化学营养素如何影响生长。团队鉴定出48种化学物质对115种独特细菌菌株的影响基于糖的可用性而异。他们还使用理论模型评估基因-化学相互作用，证明由于遗传和环境差异导致的生长变化在很大程度上相互抵消。这种平衡效应可能代表细菌在自然栖息地中的基本生存策略。
这项研究揭示了影响细胞生长的因素，拓展了我们对基本生物原理的理解。这些发现可能导致在工业环境中优化细胞培养等实际应用的进展。
本研究得到了日本学术振兴会（JSPS）挑战性探索研究补助金（补助金编号21K19815）的支持。
