降低生长培养基的复杂性揭示了近极简细菌中响应营养的程序

花支原体（*Mesoplasma florum*）是一种生长迅速、接近极简型的细菌，也是系统生物学和合成生物学领域新兴的模式生物。然而，该菌对复杂含血清培养基的依赖限制了实验控制，并增加了细胞表型解释的复杂性。在本研究中，我们开发了CMRL-AT，这是一种无血清、准定义培养基，其支持的快速生长水平与常用的ATCC 1161培养基相当。尽管两种培养基支持形成的生物量相近，CMRL-AT却显著重塑了* M. florum*的转录组：与ATCC 1161培养基相比，约三分之一的已注释蛋白质编码基因表现出差异表达。这些变化揭示了与复杂培养基中快速生长以及CMRL-AT中更高营养物质获取能力相关的不同生理程序，说明培养基组成如何改变近极简型细胞的功能优先级。对六种能量源进行转录组分析，进一步揭示了不同的糖响应性表达程序。结合这些响应与转录单元组织、蛋白质结构域预测及代谢背景分析，我们解析了果糖和蔗糖响应模块，并将此前归属不明确的磷酸转移酶系统组分分配至特定的糖利用途径。CMRL-AT为解析基因功能、完善代谢模型以及设计适应定义环境的简化基因组提供了实验框架。

蕨状支原体（*Mesoplasma florum*）是一种生长迅速、接近最小化的细菌，也是系统生物学和合成生物学领域中新兴的模式生物。然而，其对复杂含血清培养基的依赖限制了实验控制，并增加了细胞表型解释的复杂性。在本研究中，我们开发了无血清、准限定成分培养基 CMRL-AT，其支持的快速生长水平与常用的 ATCC 1161 培养基相当。尽管两种培养基支持的生物量相近，CMRL-AT 却显著重塑了 *M. florum* 的转录组：与 ATCC 1161 相比，约三分之一的已注释蛋白质编码基因呈现差异表达。这些变化揭示了与复杂培养基中快速生长以及 CMRL-AT 中更高营养物质获取能力相关的不同生理程序，说明培养基组成如何改变接近最小化细胞的功能优先级。进一步地，对六种能量源条件下的转录组进行分析，揭示了不同的糖响应性表达程序。结合这些响应模式、转录单元组织结构、蛋白质结构域预测和代谢背景，我们解析了果糖响应模块和蔗糖响应模块，并将此前功能归属不明确的磷酸转移酶系统组分归入特定的糖利用途径。CMRL-AT 为解析基因功能、完善代谢模型以及设计适应限定环境的精简基因组提供了实验框架。

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🏷️ 花支原体 近极简细菌 无血清准定义培养基 转录组响应 糖代谢 磷酸转移酶系统