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Enregistrement W3126512465 · doi:10.7717/peerj.12424

Co-culturing <i>Hyphomicrobium nitrativorans</i> strain NL23 and <i>Methylophaga nitratireducenticrescens</i> strain JAM1 allows sustainable denitrifying activities under marine conditions

2021· article· en· W3126512465 sur OpenAlexafffund
Alexandra Cucaita, Marianne Piochon, Richard Villemur

Notice bibliographique

RevuePeerJ · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueWastewater Treatment and Nitrogen Removal
Établissements canadiensInstitut National de la Recherche Scientifique
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésDenitrifying bacteriaBiofilmAnoxic watersDenitrificationStrain (injury)MicrobiologyBacteriaBiologyBioreactorFood scienceNitrite reductaseNitrateChemistryNitriteBotanyNitrogenEcology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background Hyphomicrobium nitrativorans strain NL23 and Methylophaga nitratireducenticrescens strain JAM1 are the principal bacteria involved in the denitrifying activities of a methanol-fed, fluidized-bed marine denitrification system. Strain NL23 possesses the complete denitrification pathway, but cannot grow under marine conditions in pure cultures. Strain JAM1 is a marine bacterium that lacks genes encoding a dissimilatory nitrite (NO 2 − ) reductase and therefore cannot reduce NO 2 − . Here, we report the characterization of some of their physiological traits that could influence their co-habitation. We also perform co-cultures to assess the potential synergy between the two strains under marine and denitrifying conditions. Methodology Anoxic planktonic pure cultures of both strains were grown with different concentrations of nitrate (NO 3 − ). Anoxic planktonic co-cultures could only be cultured on low NaCl concentrations for strain NL23 to grow. Biofilm co-cultures were achieved in a 500-mL bioreactor, and operated under denitrifying conditions with increasing concentrations of NaCl. NO 3 − and NO 2 − concentrations and the protein content were measured to derive the denitrification rates. The concentrations of both strains in co-cultures were determined by quantitative PCR (qPCR). Ectoine concentration was measured by mass spectrometry in the biofilm co-culture. The biofilm was visualized by fluorescence in situ hybridization. Reverse-transcription-qPCR and RNA-seq approaches were used to assess changes in the expression profiles of genes involved in the nitrogen pathways in the biofilm cultures. Results Planktonic pure cultures of strain JAM1 had a readiness to reduce NO 3 − with no lag phase for growth in contrast to pure cultures of strain NL23, which had a 2-3 days lag phase before NO 3 − starts to be consumed and growth to occur. Compared to strain NL23, strain JAM1 has a higher µmax for growth and higher specific NO 3 − reduction rates. Denitrification rates were twice higher in the planktonic co-cultures than those measured in strain NL23 pure cultures. The biofilm co-cultures showed sustained denitrifying activities and surface colonization by both strains under marine conditions. Increase in ectoine concentrations was observed in the biofilm co-culture with the increase of NaCl concentrations. Changes in the relative transcript levels were observed in the biofilm culture with genes encoding NapA and NapGH in strain NL23. The type of medium had a great impact on the expression of genes involved in the N-assimilation pathways in both strains. Conclusions These results illustrate the capacity of both strains to act together in performing sustainable denitrifying activities under marine conditions. Although strain JAM1 did not contribute in better specific denitrifying activities in the biofilm co-cultures, its presence helped strain NL23 to acclimate to medium with NaCl concentrations &gt;1.0%.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,023
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

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.

Tête enseignante Opus0,010
Tête enseignante GPT0,236
Écart entre enseignants0,226 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations7
Publié2021
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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