Physiological and Comparative Genomic Analysis of Arthrobacter sp. SRS-W-1-2016 Provides Insights on Niche Adaptation for Survival in Uraniferous Soils
Notice bibliographique
Résumé
Arthrobacter sp. strain SRS-W-1-2016 was isolated on high concentrations of uranium (U) from the Savannah River Site (SRS) that remains co-contaminated by radionuclides, heavy metals, and organics. SRS is located on the northeast bank of the Savannah River (South Carolina, USA), which is a U.S. Department of Energy (DOE) managed ecosystem left historically contaminated from decades of nuclear weapons production activities. Predominant contaminants within the impacted SRS environment include U and Nickel (Ni), both of which can be transformed microbially into less toxic forms via metal complexation mechanisms. Strain SRS-W-1-2016 was isolated from the uraniferous SRS soils on high concentrations of U (4200 μM) and Ni (8500 μM), but rapid growth was observed at much lower concentrations of 500 μM U and 1000 μM Ni, respectively. Microcosm studies established with strain SRS-W-1-2016 revealed a rapid decline in the concentration of spiked U such that it was almost undetectable in the supernatant by 72 h of incubation. Conversely, Ni concentrations remained unchanged, suggesting that the strain removed U but not Ni under the tested conditions. To obtain a deeper understanding of the metabolic potential, a draft genome sequence of strain SRS-W-1-2016 was obtained at a coverage of 90×, assembling into 93 contigs with an N50 contig length of 92,788 bases. The genomic size of strain SRS-W-1-2016 was found to be 4,564,701 bases with a total number of 4327 putative genes. An in-depth, genome-wide comparison between strain SRS-W-1-2016 and its four closest taxonomic relatives revealed 1159 distinct genes, representing 26.7% of its total genome; many associating with metal resistance proteins (e.g., for cadmium, cobalt, and zinc), transporter proteins, stress proteins, cytochromes, and drug resistance functions. Additionally, several gene homologues coding for resistance to metals were identified in the strain, such as outer membrane efflux pump proteins, peptide/nickel transport substrate and ATP-binding proteins, a high-affinity nickel-transport protein, and the spoT gene, which was recently implicated in bacterial resistance towards U. Detailed genome mining analysis of strain SRS-W-1-2016 also revealed the presence of a plethora of secondary metabolite biosynthetic gene clusters likely facilitating resistance to antibiotics, biocides, and metals. Additionally, several gene homologous for the well-known oxygenase enzyme system were also identified, potentially functioning to generate energy via the breakdown of organic compounds and thus enabling the successful colonization and natural attenuation of contaminants by Arthrobacter sp. SRS-W-1-2016 at the SRS site.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».