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Enregistrement W3129298162 · doi:10.1186/s40168-021-00999-x

Genomic evidence for sulfur intermediates as new biogeochemical hubs in a model aquatic microbial ecosystem

2021· article· en· W3129298162 sur OpenAlexafffundabout
Adrien Vigneron, Perrine Cruaud, Alexander I. Culley, Raoul‐Marie Couture, Connie Lovejoy, Warwick F. Vincent

Notice bibliographique

RevueMicrobiome · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueMicrobial Community Ecology and Physiology
Établissements canadiensUniversité LavalCenter for Northern Studies
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaNetworks of Centres of Excellence of CanadaArcticNetCanada First Research Excellence FundFonds Québécois de la Recherche sur la Nature et les TechnologiesParks CanadaFonds de recherche du Québec – Nature et technologiesUniversité Laval
Mots-clésSulfur cycleBiogeochemical cycleSulfurChemoclineAnoxic watersSulfur metabolismArchaeaEnvironmental chemistryBiologyAquatic ecosystemBiogeochemistryEcologySulfate-reducing bacteriaMetagenomicsChemistryBacteriaBiochemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: The sulfur cycle encompasses a series of complex aerobic and anaerobic transformations of S-containing molecules and plays a fundamental role in cellular and ecosystem-level processes, influencing biological carbon transfers and other biogeochemical cycles. Despite their importance, the microbial communities and metabolic pathways involved in these transformations remain poorly understood, especially for inorganic sulfur compounds of intermediate oxidation states (thiosulfate, tetrathionate, sulfite, polysulfides). Isolated and highly stratified, the extreme geochemical and environmental features of meromictic ice-capped Lake A, in the Canadian High Arctic, provided an ideal model ecosystem to resolve the distribution and metabolism of aquatic sulfur cycling microorganisms along redox and salinity gradients. RESULTS: Applying complementary molecular approaches, we identified sharply contrasting microbial communities and metabolic potentials among the markedly distinct water layers of Lake A, with similarities to diverse fresh, brackish and saline water microbiomes. Sulfur cycling genes were abundant at all depths and covaried with bacterial abundance. Genes for oxidative processes occurred in samples from the oxic freshwater layers, reductive reactions in the anoxic and sulfidic bottom waters and genes for both transformations at the chemocline. Up to 154 different genomic bins with potential for sulfur transformation were recovered, revealing a panoply of taxonomically diverse microorganisms with complex metabolic pathways for biogeochemical sulfur reactions. Genes for the utilization of sulfur cycle intermediates were widespread throughout the water column, co-occurring with sulfate reduction or sulfide oxidation pathways. The genomic bin composition suggested that in addition to chemical oxidation, these intermediate sulfur compounds were likely produced by the predominant sulfur chemo- and photo-oxidisers at the chemocline and by diverse microbial degraders of organic sulfur molecules. CONCLUSIONS: The Lake A microbial ecosystem provided an ideal opportunity to identify new features of the biogeochemical sulfur cycle. Our detailed metagenomic analyses across the broad physico-chemical gradients of this permanently stratified lake extend the known diversity of microorganisms involved in sulfur transformations over a wide range of environmental conditions. The results indicate that sulfur cycle intermediates and organic sulfur molecules are major sources of electron donors and acceptors for aquatic and sedimentary microbial communities in association with the classical sulfur cycle. Video abstract.

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 candidatesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
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 enseignants0,008
Score d'incertitude au seuil0,999

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 technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

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 Opus0,033
Tête enseignante GPT0,274
Écart entre enseignants0,241 · 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; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.

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

Citations86
Publié2021
Routes d'admission3
Résumé présentoui

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