Putative Mixotrophic Nitrifying-Denitrifying Gammaproteobacteria Implicated in Nitrogen Cycling Within the Ammonia/Oxygen Transition Zone of an Oil Sands Pit Lake
Notice bibliographique
Résumé
Anthropogenically-impacted environments offer the opportunity to discover novel microbial species and metabolisms, which may be undetectable in natural systems. Here, a combined metagenomic and geochemical study in Base Mine Lake, Alberta, Canada, which is the only oil sands end pit lake to date, revealed that nitrification was performed by members from Nitrosomonadaceae, Chloroflexi and unclassified Gammaproteobacteria “MBAE14”. While Nitrosomonadaceae and Chloroflexi groups were relatively abundant in the upper oxygenated zones, MBAE14 dominated the hypoxic hypolimnetic zones (approx. 30% of total microbial communities); MBAE14 was not detected in the underlying anoxic tailings. Replication rate analyses indicate that MBAE14 grew in metalimnetic and hypolimnetic water cap regions, most actively at the metalimnetic, ammonia/oxygen transition zone consistent with it putatively conducting nitrification. Detailed genomic analyses of MBAE14 evidenced both ammonia oxidation and denitrification into dinitrogen capabilities. However, the absence of known CO2-fixation genes suggests a heterotrophic denitrifying metabolism. Functional marker genes of ammonia oxidation (amo and hao) in the MBAE14 genome are homologous with those conserved in autotrophic nitrifiers, but not with those of known heterotrophic nitrifiers. We propose that this novel MBAE14 inhabits the specific ammonia-rich, oxygen and labile organic matter-limited conditions occurring in Base Mine Lake which selectively favors mixotrophic coupled nitrifier denitrification metabolism. Our results highlight the opportunities to better constrain biogeochemical cycles from the application of metagenomics to engineered systems associated with extractive resource sectors.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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
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Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».