Extensive Microbial Processing of Polysaccharides in the South Pacific Gyre via Selfish Uptake and Extracellular Hydrolysis
Notice bibliographique
Résumé
Primary productivity occurs throughout the deep euphotic zone of the oligotrophic South Pacific Gyre (SPG), fueled largely by the regeneration of nutrients and thus recycling of organic matter. We investigated the heterotrophic capabilities of the SPG’s bacterial communities by examining their ability to process polysaccharides, an important component of marine organic matter. We focused on the initial step of organic matter degradation by measuring the activities of extracellular enzymes that hydrolyze six different polysaccharides to smaller sizes. This process can occur by two distinct mechanisms: “selfish uptake,” in which initial hydrolysis is coupled to transport of large polysaccharide fragments into the periplasmic space of bacteria, with little to no loss of hydrolysis products to the external environment, and “external hydrolysis,” in which low molecular weight (LMW) hydrolysis products are produced in the external environment. Given the oligotrophic nature of the SPG, we did not expect high enzymatic activity; however, we found that all six polysaccharides were hydrolyzed externally and taken up selfishly in the central SPG, observations that may be linked to a comparatively high abundance of diatoms at the depth and location sampled (75 m). At the edge of the gyre and close to the center of the gyre, four of six polysaccharides were externally hydrolyzed, and a lower fraction of the bacterial community showed selfish uptake. One polysaccharide (fucoidan) was selfishly taken up without measurable external hydrolysis at two stations. Additional incubations of central gyre water from depths of 1,250 and 2,800 m with laminarin (an abundant polysaccharide in the ocean) led to extreme growth of opportunistic bacteria (Alteromonas), as tracked by cell counts and next generation sequencing of the bacterial communities. These Alteromonas appear to concurrently selfishly take up laminarin and release LMW hydrolysis products. Overall, extracellular enzyme activities in the SPG were similar to activities in non-oligotrophic regions, and a considerable fraction of the community was capable of selfish uptake at all three stations. A diverse set of bacteria responded to and are potentially important for the recycling of organic matter in the SPG.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| 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) | 0,000 | 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 ».