Pathways and key intermediates required for obligate aerobic ammonia-dependent chemolithotrophy in bacteria and Thaumarchaeota
Notice bibliographique
Résumé
Chemolithotrophic ammonia-oxidizing bacteria and Thaumarchaeota are central players in the global nitrogen cycle. Obligate ammonia chemolithotrophy has been characterized for bacteria; however, large gaps remain in the Thaumarchaeotal pathway. Using batch growth experiments and instantaneous microrespirometry measurements of resting biomass, we show that the terrestrial Thaumarchaeon Nitrososphaera viennensis EN76(T) exhibits tight control over production and consumption of nitric oxide (NO) during ammonia catabolism, unlike the ammonia-oxidizing bacterium Nitrosospira multiformis ATCC 25196(T). In particular, pulses of hydroxylamine into a microelectrode chamber as the sole substrate for N. viennensis resulted in iterative production and consumption of NO followed by conversion of hydroxylamine to nitrite. In support of these observations, oxidation of ammonia in growing cultures of N. viennensis, but not of N. multiformis, was inhibited by the NO-scavenger PTIO. When based on the marginal nitrous oxide (N2O) levels detected in cell-free media controls, the higher levels produced by N. multiformis were explained by enzyme activity, whereas N2O in N. viennensis cultures was attributed to abiotic reactions of released N-oxide intermediates with media components. Our results are conceptualized in a pathway for ammonia-dependent chemolithotrophy in Thaumarchaea, which identifies NO as an essential intermediate in the pathway and implements known biochemistry to be executed by a proposed but still elusive copper enzyme. Taken together, this work identifies differences in ammonia-dependent chemolithotrophy between bacteria and the Thaumarchaeota, advances a central catabolic role of NO only in the Thaumarchaeotal pathway and reveals stark differences in how the two microbial cohorts contribute to N2O emissions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».