Nitrogen cycling during an Arctic bloom: from chemolithotrophy to nitrogen assimilation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract In the Arctic, phytoplankton blooms are recurring phenomena occurring during the spring-summer seasons and influenced by the strong polar seasonality. Besides, bloom dynamics is affected by nutrient availability, especially nitrogen, which is the main limiting nutrient in the Arctic. This study aimed to investigate the changes in an Arctic microbial community during a phytoplankton bloom with a special focus on the nitrogen cycle. Using metagenomic and metatranscriptomic samples from the Dease Strait (Canada) from March to July (2014), we reconstructed 176 metagenome-assembled genomes. Bacteria dominated the microbial community, although archaea reached up to 25% of genomic abundance in early spring, when Nitrososphaeria archaea actively expressed genes associated with ammonia oxidation to nitrite ( amt, amoA, nirK ). The resulting nitrite was presumably further oxidized to nitrate by a Nitrospinota bacterium that highly expressed a nitrite oxidoreductase gene ( nxr ). Since May, the constant increase in chlorophyll a indicated the occurrence of a phytoplankton bloom, promoting the successive proliferation of different groups of chemoorganotrophic bacteria ( Bacteroidetes , Alphaproteobacteria and Gammaproteobacteria ). These bacterial taxa showed different strategies to obtain nitrogen, whether it be from organic or inorganic sources, according to the expression patterns of genes encoding transporters for nitrogen compounds. In contrast, during summer, the chemolithotrophic organisms thriving during winter, reduced their relative abundance and the expression of their catabolic genes. Based on the functional analysis of our data, we see a transition from a community where nitrogen-based chemolitotrophy plays a relevant role, to a chemoorganotrophic community based on the carbohydrates released during the phytoplankton bloom, where different groups specialize in different nitrogen sources.
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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 | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 ».