Capturing Compositional Variation in Denitrifying Communities: a Multiple-Primer Approach That Includes Epsilonproteobacteria
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Denitrifying Epsilonproteobacteria may dominate nitrogen loss processes in marine habitats with intense redox gradients, but assessment of their importance is limited by the currently available primers for nitrite reductase genes. Nine new primers targeting the nirS gene of denitrifying Epsilonproteobacteria were designed and tested for use in sequencing and quantitative PCR on two microbial mat samples (vent 2 and vent 4) from the Calypso hydrothermal vent field, Bay of Plenty, New Zealand. Commonly used nirS and nirK primer sets nirS1F/nirS6R, cd3aF/R3cd, nirK1F/nirK5R, and F1aCu/R3Cu were also tested to determine what may be missed by the common single-primer approach to assessing denitrifier diversity. The relative importance of Epsilonproteobacteria in these samples was evaluated by 16S rRNA gene sequencing. Epsilonproteobacteria represented up to 75.6% of 16S rRNA libraries, but nirS genes from this group were not found with commonly used primers. Pairing of the new primer EPSnirS511F with either EPSnirS1100R or EPSnirS1105R recovered nirS sequences from members of the genera Sulfurimonas , Sulfurovum , and Nitratifractor. The new quantitative PCR primers EPSnirS103F/EPSnirS530R showed dominance of denitrifying Epsilonproteobacteria in vent 4 compared to vent 2, which had greater representation by “standard” denitrifiers measured with the cd3aF/R3cd primers. Limited results from commonly used nirK primers suggest biased amplification between primers. Future application of multiple nirS and nirK primers, including the new epsilonproteobacterial nirS primers, will improve the detection of denitrifier diversity and the capability to identify changes in dominant denitrifying communities. IMPORTANCE Estimating the potential for increasing nitrogen limitation in the changing global ocean is reliant on understanding the microbial community that removes nitrogen through the process of denitrification. This process is favored under oxygen limitation, which is a growing global-ocean phenomenon. Current methods use the nitrite reductase genes nirS and nirK to assess denitrifier diversity and abundance using primers that target only a few known denitrifiers and systematically exclude denitrifying Epsilonproteobacteria , a group known to dominate in reducing environments, such as hydrothermal vents and anoxic basins. As oxygen depletion expands in the oceans, it is important to study denitrifier community dynamics within those areas to predict future global ocean changes. This study explores the design and testing of new primers that target epsilonproteobacterial nirS and reveals the varied success of existing primers, leading to the recommendation of a multiple-primer approach to assessing denitrifier diversity.
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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 | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».