On the evolution and physiology of cable bacteria
Notice bibliographique
Résumé
Cable bacteria of the family Desulfobulbaceae form centimeter-long filaments comprising thousands of cells. They occur worldwide in the surface of aquatic sediments, where they connect sulfide oxidation with oxygen or nitrate reduction via long-distance electron transport. In the absence of pure cultures, we used single-filament genomics and metagenomics to retrieve draft genomes of 3 marine Candidatus Electrothrix and 1 freshwater Ca. Electronema species. These genomes contain >50% unknown genes but still share their core genomic makeup with sulfate-reducing and sulfur-disproportionating Desulfobulbaceae, with few core genes lost and 212 unique genes (from 197 gene families) conserved among cable bacteria. Last common ancestor analysis indicates gene divergence and lateral gene transfer as equally important origins of these unique genes. With support from metaproteomics of a Ca. Electronema enrichment, the genomes suggest that cable bacteria oxidize sulfide by reversing the canonical sulfate reduction pathway and fix CO 2 using the Wood–Ljungdahl pathway. Cable bacteria show limited organotrophic potential, may assimilate smaller organic acids and alcohols, fix N 2 , and synthesize polyphosphates and polyglucose as storage compounds; several of these traits were confirmed by cell-level experimental analyses. We propose a model for electron flow from sulfide to oxygen that involves periplasmic cytochromes, yet-unidentified conductive periplasmic fibers, and periplasmic oxygen reduction. This model proposes that an active cable bacterium gains energy in the anodic, sulfide-oxidizing cells, whereas cells in the oxic zone flare off electrons through intense cathodic oxygen respiration without energy conservation; this peculiar form of multicellularity seems unparalleled in the microbial world.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».