Genomic insights into diverse bacterial taxa that degrade extracellular DNA in marine sediments
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Extracellular DNA is a major macromolecule in global element cycles, and is a particularly crucial phosphorus, nitrogen and carbon source for microorganisms in the seafloor. Nevertheless, the identities, ecophysiology and genetic features of DNA-foraging microorganisms in marine sediments are largely unknown. Here, we combined microcosm experiments, DNA stable isotope probing (SIP), single-cell SIP using nano-scale secondary isotope mass spectrometry (NanoSIMS) and genome-centric metagenomics to study microbial catabolism of DNA and its subcomponents in marine sediments. 13 C-DNA added to sediment microcosms was largely degraded within 10 d and mineralized to 13 CO 2 . SIP probing of DNA revealed diverse ‘ Candidatus Izemoplasma’, Lutibacter , Shewanella and Fusibacteraceae incorporated DNA-derived 13 C-carbon. NanoSIMS confirmed incorporation of 13 C into individual bacterial cells of Fusibacteraceae sorted from microcosms. Genomes of the 13 C-labelled taxa all encoded enzymatic repertoires for catabolism of DNA or subcomponents of DNA. Comparative genomics indicated that diverse ‘ Candidatus Izemoplasmatales’ (former Tenericutes) are exceptional because they encode multiple (up to five) predicted extracellular nucleases and are probably specialized DNA-degraders. Analyses of additional sediment metagenomes revealed extracellular nuclease genes are prevalent among Bacteroidota at diverse sites. Together, our results reveal the identities and functional properties of microorganisms that may contribute to the key ecosystem function of degrading and recycling DNA in the seabed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
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 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,017 | 0,001 |
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.
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; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».