Methane-dependent selenate reduction by a bacterial consortium
Notice bibliographique
Résumé
Methanotrophic microorganisms play a critical role in controlling the flux of methane from natural sediments into the atmosphere. Methanotrophs have been shown to couple the oxidation of methane to the reduction of diverse electron acceptors (e.g., oxygen, sulfate, nitrate, and metal oxides), either independently or in consortia with other microbial partners. Although several studies have reported the phenomenon of methane oxidation linked to selenate reduction, neither the microorganisms involved nor the underlying trophic interaction has been clearly identified. Here, we provide the first detailed evidence for interspecies electron transfer between bacterial populations in a bioreactor community where the reduction of selenate is linked to methane oxidation. Metagenomic and metaproteomic analyses of the community revealed a novel species of Methylocystis as the most abundant methanotroph, which actively expressed proteins for oxygen-dependent methane oxidation and fermentation pathways, but lacked the genetic potential for selenate reduction. Pseudoxanthomonas, Piscinibacter, and Rhodocyclaceae populations appeared to be responsible for the observed selenate reduction using proteins initially annotated as periplasmic nitrate reductases, with fermentation by-products released by the methanotrophs as electron donors. The ability for the annotated nitrate reductases to reduce selenate was confirmed by gene knockout studies in an isolate of Pseudoxanthomonas. Overall, this study provides novel insights into the metabolic flexibility of the aerobic methanotrophs that likely allows them to thrive across natural oxygen gradients, and highlights the potential role for similar microbial consortia in linking methane and other biogeochemical cycles in environments where oxygen is limited.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».