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黄色黏球菌（*Myxococcus xanthus*）在固体表面受到饥饿胁迫时会形成聚集体，其中部分细胞分化为孢子。对单一培养条件下突变体的研究推动了人们对这一多细胞发育过程的认识，但我们对其遗传决定因素的了解仍不完整。为在全基因组范围内评估基因功能，我们构建了一组带有条形码的转座子插入突变体，将其置于饥饿条件下，并将发育样品分离为未聚集细胞、聚集细胞和孢子。我们还对该突变体群体进行了化学诱导的单细胞孢子形成。通过评估各样品中突变体丰度的变化，我们鉴定出200个基因；这些基因中的插入突变可重复地导致突变体随时间呈现不同的耗竭和/或积累模式。其中许多基因在发育过程中具有已得到充分确立的作用，验证了我们方法的有效性；而许多其他基因此前尚未被发现与发育相关。在混合群体中，参与Ⅳ型菌毛（T4P）依赖性运动的基因对于聚集和孢子形成的重要性高于参与滑行运动的基因。尽管胞外多糖（EPS）合成基因在单一培养条件下是聚集所必需的，但在我们的突变体群体中，大多数此类基因对于聚集并非必需，这与细胞之间可以共享EPS的观点一致；然而，这些基因对于高效孢子形成而言具有细胞自主性需求。EPS合成的正调控因子编码基因不仅对聚集十分重要，对孢子形成同样重要，这提示它们可能具有超越EPS生成的功能。在若干新发现基因中的插入突变同时损害了饥饿诱导和化学诱导的孢子形成。许多基因能够提高饥饿诱导孢子形成的效率。其中一些突变体可称为“发育赢家”，属于新型的作弊者。我们的研究结果表明，利用这一新构建的突变体文库能够有力地阐明黄色黏球菌的生物学特性。
黄色黏球菌（*Myxococcus xanthus*）细菌在固体表面处于饥饿状态时会形成聚集体，其中部分细胞分化为孢子。对单一培养体系中突变体的研究推动了我们对这一多细胞发育过程的认识，但我们对其遗传决定因素的理解仍不完整。为在全基因组范围内评估基因功能，我们构建了一组带有条形码的转座子插入突变体，将其置于饥饿条件下，并将发育样品分离为非聚集细胞、聚集细胞和孢子。我们还对该突变体群体进行了化学诱导的单细胞产孢。通过评估不同样品中突变体丰度随时间的变化，我们鉴定出200个基因；这些基因中的插入突变可重复地导致突变体随时间呈现不同的耗减和/或积累模式。其中许多基因在发育中的作用已得到充分确立，从而验证了我们的方法；而许多其他基因此前尚未被发现与发育相关。在混合群体中，参与依赖IV型菌毛（T4P）的运动的基因对于聚集和产孢的重要性高于参与滑行运动的基因。尽管胞外多糖（EPS）合成基因在单一培养体系中是聚集所必需的，但在我们的突变体群体中，大多数此类基因对于聚集并非必需，这与细胞之间可以共享EPS的观点一致；然而，这些基因对于高效产孢而言，在细胞自主层面上是必需的。EPS合成的正调控因子编码基因对于聚集和产孢均十分重要，提示其功能并不限于EPS生成。多个新发现基因中的插入突变同时损害了饥饿诱导和化学诱导的产孢。许多基因能够提高饥饿诱导产孢的效率。我们将其中一些突变体称为“发育赢家”，它们属于新型的欺骗者。我们的研究结果证明，利用新构建的突变体文库能够有效阐明黄色黏球菌的生物学特性。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.28.747804v1?rss=1
🏷️ 黄色黏球菌 多细胞发育 转座子突变体文库 基因组尺度筛选 孢子形成 胞外多糖