Genome sequences of lower Great Lakes Microcystis sp. reveal strain-specific genes that are present and expressed in western Lake Erie blooms
Notice bibliographique
Résumé
Blooms of the potentially toxic cyanobacterium Microcystis are increasing worldwide. In the Laurentian Great Lakes they pose major socioeconomic, ecological, and human health threats, particularly in western Lake Erie. However, the interpretation of "omics" data is constrained by the highly variable genome of Microcystis and the small number of reference genome sequences from strains isolated from the Great Lakes. To address this, we sequenced two Microcystis isolates from Lake Erie (Microcystis aeruginosa LE3 and M. wesenbergii LE013-01) and one from upstream Lake St. Clair (M. cf aeruginosa LSC13-02), and compared these data to the genomes of seventeen Microcystis spp. from across the globe as well as one metagenome and seven metatranscriptomes from a 2014 Lake Erie Microcystis bloom. For the publically available strains analyzed, the core genome is ~1900 genes, representing ~11% of total genes in the pan-genome and ~45% of each strain's genome. The flexible genome content was related to Microcystis subclades defined by phylogenetic analysis of both housekeeping genes and total core genes. To our knowledge this is the first evidence that the flexible genome is linked to the core genome of the Microcystis species complex. The majority of strain-specific genes were present and expressed in bloom communities in Lake Erie. Roughly 8% of these genes from the lower Great Lakes are involved in genome plasticity (rapid gain, loss, or rearrangement of genes) and resistance to foreign genetic elements (such as CRISPR-Cas systems). Intriguingly, strain-specific genes from Microcystis cultured from around the world were also present and expressed in the Lake Erie blooms, suggesting that the Microcystis pangenome is truly global. The presence and expression of flexible genes, including strain-specific genes, suggests that strain-level genomic diversity may be important in maintaining Microcystis abundance during bloom events.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| 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) | 0,001 | 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 ».