Evolutionary Divergence of Marinobacter Strains in Cryopeg Brines as Revealed by Pangenomics
Notice bibliographique
Résumé
Marinobacter spp. are cosmopolitan in saline environments, displaying a diverse set of metabolisms that allow them to competitively occupy these environments, some of which can be extreme in both salinity and temperature. Here, we introduce a distinct cluster of Marinobacter genomes, composed of novel isolates and in silico assembled genomes obtained from subzero, hypersaline cryopeg brines, relic seawater-derived liquid habitats within permafrost sampled near Utqiaġvik, Alaska. Using these new genomes and 45 representative publicly available genomes of Marinobacter spp. from other settings, we assembled a pangenome to examine how the new extremophile members fit evolutionarily and ecologically, based on genetic potential and environmental source. This first genus-wide genomic analysis revealed that Marinobacter spp. in general encode metabolic pathways that are thermodynamically favored at low temperature, cover a broad range of organic compounds, and optimize protein usage, e.g., the Entner–Doudoroff pathway, the glyoxylate shunt, and amino acid metabolism. The new isolates contributed to a distinct clade of subzero brine-dwelling Marinobacter spp. that diverged genotypically and phylogenetically from all other Marinobacter members. The subzero brine clade displays genomic characteristics that may explain competitive adaptations to the extreme environments they inhabit, including more abundant membrane transport systems (e.g., for organic substrates, compatible solutes, and ions) and stress-induced transcriptional regulatory mechanisms (e.g., for cold and salt stress) than in the other Marinobacter clades. We also identified more abundant signatures of potential horizontal transfer of genes involved in transcription, the mobilome, and a variety of metabolite exchange systems, which led to considering the importance of this evolutionary mechanism in an extreme environment where adaptation via vertical evolution is physiologically rate limited. Assessing these new extremophile genomes in a pangenomic context has provided a unique view into the ecological and evolutionary history of the genus Marinobacter, particularly with regard to its remarkable diversity and its opportunism in extremely cold and saline environments.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».