Expanding the phylogenetic distribution of cytochrome <i>b</i>-containing methanogenic archaea sheds light on the evolution of methanogenesis
Notice bibliographique
Résumé
Methane produced by methanogenic archaea has an important influence on Earth's changing climate. Methanogenic archaea are phylogenetically diverse and widespread in anoxic environments. These microorganisms can be divided into two subgroups based on whether or not they use b-type cytochromes for energy conservation. Methanogens with b-type cytochromes have a wider substrate range and higher growth yields than those without them. To date, methanogens with b-type cytochromes were found exclusively in the phylum "Ca. Halobacteriota" (formerly part of the phylum Euryarchaeota). Here, we present the discovery of metagenome-assembled genomes harboring methyl-coenzyme M reductase genes reconstructed from mesophilic anoxic sediments, together with the previously reported thermophilic "Ca. Methylarchaeum tengchongensis", representing a novel archaeal order, designated the "Ca. Methylarchaeales", of the phylum Thermoproteota (formerly the TACK superphylum). These microorganisms contain genes required for methyl-reducing methanogenesis and the Wood-Ljundahl pathway. Importantly, the genus "Ca. Methanotowutia" of the "Ca. Methylarchaeales" encode a cytochrome b-containing heterodisulfide reductase (HdrDE) and methanophenazine-reducing hydrogenase complex that have similar gene arrangements to those found in methanogenic Methanosarcinales. Our results indicate that members of the "Ca. Methylarchaeales" are methanogens with cytochromes and can conserve energy via membrane-bound electron transport chains. Phylogenetic and amalgamated likelihood estimation analyses indicate that methanogens with cytochrome b-containing electron transfer complexes likely evolved before diversification of Thermoproteota or "Ca. Halobacteriota" in the early Archean Eon. Surveys of public sequence databases suggest that members of the lineage are globally distributed in anoxic sediments and may be important players in the methane cycle.
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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 | 0,000 |
| 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 | 0,000 | 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 ».