Unique high Arctic methane metabolizing community revealed through in situ 13CH4-DNA-SIP enrichment in concert with genome binning
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Greenhouse gas (GHG) emissions from Arctic permafrost soils create a positive feedback loop of climate warming and further GHG emissions. Active methane uptake in these soils can reduce the impact of GHG on future Arctic warming potential. Aerobic methane oxidizers are thought to be responsible for this apparent methane sink, though Arctic representatives of these organisms have resisted culturing efforts. Here, we first used in situ gas flux measurements and qPCR to identify relative methane sink hotspots at a high Arctic cytosol site, we then labeled the active microbiome in situ using DNA Stable Isotope Probing (SIP) with heavy 13 CH 4 (at 100 ppm and 1000 ppm). This was followed by amplicon and metagenome sequencing to identify active organisms involved in CH 4 metabolism in these high Arctic cryosols. Sequencing of 13 C-labeled pmoA genes demonstrated that type II methanotrophs ( Methylocapsa ) were overall the dominant active methane oxidizers in these mineral cryosols, while type I methanotrophs ( Methylomarinovum ) were only detected in the 100 ppm SIP treatment. From the SIP- 13 C-labeled DNA, we retrieved nine high to intermediate quality metagenome-assembled genomes (MAGs) belonging to the Proteobacteria , Gemmatimonadetes , and Chloroflexi , with three of these MAGs containing genes associated with methanotrophy. A novel Chloroflexi MAG contained a mmoX gene along with other methane oxidation pathway genes, identifying it as a potential uncultured methane oxidizer. This MAG also contained genes for copper import, synthesis of biopolymers, mercury detoxification, and ammonia uptake, indicating that this bacterium is strongly adapted to conditions in active layer permafrost and providing new insights into methane biogeochemical cycling. In addition, Betaproteobacterial MAGs were also identified as potential cross-feeders with methanotrophs in these Arctic cryosols. Overall, in situ SIP labeling combined with metagenomics and genome binning demonstrated to be a useful tool for discovering and characterizing novel organisms related to specific microbial functions or biogeochemical cycles of interest. Our findings reveal a unique and active Arctic cryosol microbial community potentially involved in CH 4 cycling.
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 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 | 0,000 | 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 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».