Abstract Microbial communities offer considerable potential for tackling environmental challenges by improving the functioning of ecosystems. Top-down community engineering is a promising strategy that could be used to obtain communities of desired function. However, the ecological factors that control the balance between community shaping and propagation are not well understood. Dairy backslopping can be used as a model engineering approach to investigate the dynamics of communities during serial propagations. In this study, 26 raw milk samples were used to generate lineages of 6 communities obtained by serial propagation. Bacterial community structures were analyzed by metabarcoding and acidification was recorded by pH monitoring. The results revealed that different types of community lineages could be obtained in terms of taxonomic composition and dynamics. Five lineages reached a repeatable community structure in a few propagation steps, with little variation between the final generations, giving rise to stable acidification kinetics. Moreover, these stabilized communities presented a high inter-lineage variability of community structures as well as diverse acidification properties. Besides, the other lineages were characterized by different levels of dynamics leading to parallel or divergent trajectories. The functional properties and dynamics of the communities were mainly related to the relative abundance and the taxonomic composition of lactic acid bacteria within the communities. These findings highlight that short-term schemes of serial fermentation can produce communities with a wide range of dynamics and that the balance between community shaping and propagation is intimately linked to community structure. Importance Microbiome applications require approaches for shaping and propagating microbial communities. Shaping allows the selection of communities with desired taxonomic and functional properties, while propagation allows the production of the biomass required to inoculate the engineered communities in the target ecosystem. In top-down community engineering, where communities are obtained from a pool of mixed microorganisms by acting on environmental variables, a major challenge is to master the balance between shaping and propagation. However, the ecological factors that favor high dynamics of community structure and, conversely, those that favor stability during propagation are not well understood. In this work, short-term dairy blacksloping was used to investigate the key role of the taxonomic composition and structure of bacterial communities on their dynamics. The results obtained open up interesting prospects for the biotechnological use of microbiomes, particularly in the field of dairy fermentation, to diversify approaches for injecting microbial biodiversity into cheesemaking processes.

Abstract Mosquitoes rely on their microbiota for B vitamin synthesis. We previously found that Aedes aegypti third-instar larvae cleared of their microbiota were impaired in their development, notably due to a lack of folic acid (vitamin B9). In this study, we found that diet supplementation using a cocktail of seven B vitamins did not improve mosquito developmental success, but rather had a significant impact on the sex-ratio of the resulting adults, with an enrichment of female mosquitoes emerging from B vitamin-treated larvae. A transcriptomic analysis of male and female larvae identified some sex-specific regulated genes upon vitamin treatment. When treating germ-free larvae with individual B vitamins, we detected a specific toxic effect related to biotin (vitamin B7) exposure at high concentrations. We then provided germ-free larvae with varying biotin doses and showed that males are sensitive to biotin toxicity at a lower concentration than females. Gnotobiotic larvae exposed to controlled low bacterial counts or with bacteria characterised by slower growth, show a male-enriched adult population, suggesting that males require less bacteria-derived nutrients than females. These findings indicate that during larval development, mosquitoes have sex-specific nutritional requirements and toxicity thresholds, which impact the sex ratio of adults.