Metagenomic and chemical characterization of soil cobalamin production
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Cobalamin (vitamin B12) is an essential enzyme cofactor for most branches of life. Despite the potential importance of this cofactor for soil microbial communities, the producers and consumers of cobalamin in terrestrial environments are still unknown. Here we provide the first metagenome-based assessment of soil cobalamin-producing bacteria and archaea, quantifying and classifying genes encoding proteins for cobalamin biosynthesis, transport, remodeling, and dependency in 155 soil metagenomes with profile hidden Markov models. We also measured several forms of cobalamin (CN-, Me-, OH-, Ado-B12) and the cobalamin lower ligand (5,6-dimethylbenzimidazole; DMB) in 40 diverse soil samples. Metagenomic analysis revealed that less than 10% of soil bacteria and archaea encode the genetic potential for de novo synthesis of this important enzyme cofactor. Predominant soil cobalamin producers were associated with the Proteobacteria, Actinobacteria, Firmicutes, Nitrospirae, and Thaumarchaeota. In contrast, a much larger proportion of abundant soil genera lacked cobalamin synthesis genes and instead were associated with gene sequences encoding cobalamin transport and cobalamin-dependent enzymes. The enrichment of DMB and corresponding DMB synthesis genes, relative to corrin ring synthesis genes, suggests an important role for cobalamin remodelers in terrestrial habitats. Together, our results indicate that microbial cobalamin production and repair serve as keystone functions that are significantly correlated with microbial community size, diversity, and biogeochemistry of terrestrial ecosystems.
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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 | 0,001 | 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) | 0,000 | 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 ».