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Enregistrement W3137771691 · doi:10.1101/2021.03.22.436540

Genomic characterization of three novel Desulfobacterota classes expand the metabolic and phylogenetic diversity of the Phylum

2021· preprint· en· W3137771691 sur OpenAlexfundno aff
Chelsea L. Murphy, James Biggerstaff, Alexis Eichhorn, Essences Ewing, Ryan Shahan, Diana Soriano, Sydney Stewart, Kaitlynn VanMol, Ross Walker, Payton Walters, Mostafa S. Elshahed, Noha H. Youssef

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2021
Typepreprint
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueGenomics and Phylogenetic Studies
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesUniversity of TorontoMontana State UniversityNational Science Foundation
Mots-clésCandidatusPhylumBiologyHeterotrophAutotrophThermophileMetagenomicsGenomeGeneBiochemistryBacteriaGenetics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract An overwhelming majority of bacterial life remains uncharacterized. Recent efforts to assemble genomes from metagenomes have provided invaluable insights into these yet-uncultured bacterial lineages. We report on the characterization of 30 genomes belonging to three novel classes within the phylum Desulfobacterota. One class (proposed name Candidatus “Anaeroferrophillalia”) was characterized by the capacity for heterotrophic growth, either fermentatively or utilizing polysulfide, tetrathionate and thiosulfate as electron acceptors. Autotrophic growth using the Wood Ljungdahl pathway and hydrogen or Fe(II) as an electron donor could also occur in absence of organic carbon sources. The second class (proposed name Candidatus “Anaeropigmentia”) was characterized by its capacity for fermentative or aerobic growth at low oxygen thresholds using a broad range of sugars and amino acids, and the capacity to synthesize the methyl/alkyl carrier CoM, an ability that is prevalent in the archaeal but rare in the bacterial domain. Pigmentation is inferred from the capacity for carotenoids (lycopene) production, as well as the occurrence of the majority of genes involved in bacteriochlorophyll a biosynthesis. The third class (proposed name Candidatus “Zymogenia”) was characterized by the capacity for heterotrophic growth fermentatively using broad sugars and amino acids as carbon sources, and the adaptation of some of its members to hypersaline habitats. Analysis of the distribution pattern of all three classes showed their occurrence as rare community members in multiple habitats, with preferences for anaerobic terrestrial (e.g. hydrocarbon contaminated environments, wetlands, bioreactors), freshwater (e.g. ground water and gas-saturated temperate lakes), and marine (e.g. hydrothermal vents, marine sediments, and coastal sediments) environments, over oxygenated (e.g. pelagic ocean and agricultural land) settings. Special preference for some members of the class Candidatus “Zymogenia” to hypersaline environments, e.g. hypersaline microbial mats and lagoons was observed. Importance Culture-independent diversity surveys conducted in the last three decades have clearly demonstrated that the scope of microbial diversity is much broader than that inferred from isolation efforts. Multiple reasons have been put forth to explain the refractiveness of a wide range of the earth’s microbiome to isolation efforts. Documenting the scope of high-rank phylogenetic diversity on earth, as well as deciphering and documenting the metabolic capacities, physiological preferences, and putative ecological roles of these yet-uncultured lineages represents one of the central goals in current microbial ecology research. Recent efforts to assemble genomes from metagenomes have provided invaluable insights into these yet-uncultured lineages. This study expands our knowledge of the phylum Desulfobacterota through the characterization of 30 genomes belonging to three novel classes. The analyzed genomes were either recovered from Zodletone Spring in southwestern Oklahoma in this study, or recently binned from public metagenomes as part of the Global Earth Microbiome initiative. Our results expand the high-rank diversity within the bacterial tree of life by describing three novel classes within the phylum Desulfobacterota, document the utilization of multiple metabolic processes, e.g. iron-oxidation, aromatic hydrocarbon degradation, reduction of sulfur-cycling intermediates, and features, e.g. coenzyme M biosynthesis, and pigmentation, as salient characteristics in these novel Desulfobacterota classes.

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 machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
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 enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,004

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

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

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 Opus0,015
Tête enseignante GPT0,194
Écart entre enseignants0,179 · 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
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

Citations4
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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