Sulfur-oxidizing symbionts without canonical genes for autotrophic CO <sub>2</sub> fixation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Since the discovery of symbioses between sulfur-oxidizing (thiotrophic) bacteria and invertebrates at hydrothermal vents over 40 years ago, it has been assumed that autotrophic fixation of CO 2 by the symbionts drives these nutritional associations. In this study, we investigated Candidatus Kentron, the clade of symbionts hosted by Kentrophoros , a diverse genus of ciliates which are found in marine coastal sediments around the world. Despite being the main food source for their hosts, Kentron lack the key canonical genes for any of the known pathways for autotrophic fixation, and have a carbon stable isotope fingerprint unlike other thiotrophic symbionts from similar habitats. Our genomic and transcriptomic analyses instead found metabolic features consistent with growth on organic carbon, especially organic and amino acids, for which they have abundant uptake transporters. All known thiotrophic symbionts have converged on using reduced sulfur to generate energy lithotrophically, but they are diverse in their carbon sources. Some clades are obligate autotrophs, while many are mixotrophs that can supplement autotrophic carbon fixation with heterotrophic capabilities similar to those in Kentron. We have shown that Kentron are the only thiotrophic symbionts that appear to be entirely heterotrophic, unlike all other thiotrophic symbionts studied to date, which possess either the Calvin-Benson-Bassham or reverse tricarboxylic acid cycles for autotrophy. Significance Statement Many animals and protists depend on symbiotic sulfur-oxidizing bacteria as their main food source. These bacteria use energy from oxidizing inorganic sulfur compounds to make biomass autotrophically from CO 2 , serving as primary producers for their hosts. Here we describe apparently non-autotrophic sulfur symbionts called Kentron, associated with marine ciliates. They lack genes for known autotrophic pathways, and have a carbon stable isotope fingerprint heavier than other symbionts from similar habitats. Instead they have the potential to oxidize sulfur to fuel the uptake of organic compounds for heterotrophic growth, a metabolic mode called chemolithoheterotrophy that is not found in other symbioses. Although several symbionts have heterotrophic features to supplement primary production, in Kentron they appear to supplant it entirely.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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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 | 0,001 | 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.
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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 ».