Synthetic methanogenic communities reveal differential impact of ecological perturbations on aceto- and hydrogeno-trophic methanogens
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Synthetic microbial communities provide reduced microbial ecologies that can be studied under defined conditions. Here, we use this approach to study the interactions underpinning anaerobic digestion communities and involving the key microbial populations of a sulfate reducer ( Desulfovibrio vulgaris ), and aceto-( Methanosarcina barkeri ) and hydrogenotrophic ( Methanococcus maripaludis ) methanogens. We create all possible mixed culture combinations of these species and analyse the stability and productivity of each system over multiple sub-culturings and under different sulfate levels, mimicking ecological perturbation in the form of strong electron acceptor availability. We find that all three species can co-exist in the absence of sulfate, and that system productivity (in form of methane production from lactate) increases by almost two-fold compared to co-cultures. With increasing sulfate availability, co-existence is perturbed and both methanogenic populations display a diminishing trend. Interestingly, we find that, despite the continued presence of acetate in the system, the acetotrophic methanogens are more readily disrupted by sulfate perturbation. We show that this is due to a shift in M. barkeri metabolism towards increased co-utilisation of hydrogen with acetate, which we verified through experiments on mono cultures and mass balance calculations in co-cultures. We conclude that hydrogen is a key factor for both hydrogeno- and aceto-trophic methanogenesis and can influence these populations differentially under the common ecological perturbation of strong electron acceptor availability. These findings will help engineering of larger synthetic communities for specific applications in biodegradation and understanding complex anaerobic digestion communities found in animal guts, sediments, and bioreactors.
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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 | 0,001 |
| 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 ».