Prokaryotic-virus-encoded auxiliary metabolic genes throughout the global oceans
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Prokaryotic microbes have impacted marine biogeochemical cycles for billions of years. Viruses also impact these cycles, through lysis, horizontal gene transfer, and encoding and expressing genes that contribute to metabolic reprogramming of prokaryotic cells. While this impact is difficult to quantify in nature, we hypothesized that it can be examined by surveying virus-encoded auxiliary metabolic genes (AMGs) and assessing their ecological context. RESULTS: We systematically developed a global ocean AMG catalog by integrating previously described and newly identified AMGs and then placed this catalog into ecological and metabolic contexts relevant to ocean biogeochemistry. From 7.6 terabases of Tara Oceans paired prokaryote- and virus-enriched metagenomic sequence data, we increased known ocean virus populations to 579,904 (up 16%). From these virus populations, we then conservatively identified 86,913 AMGs that grouped into 22,779 sequence-based gene clusters, 7248 (~ 32%) of which were not previously reported. Using our catalog and modeled data from mock communities, we estimate that ~ 19% of ocean virus populations carry at least one AMG. To understand AMGs in their metabolic context, we identified 340 metabolic pathways encoded by ocean microbes and showed that AMGs map to 128 of them. Furthermore, we identified metabolic "hot spots" targeted by virus AMGs, including nine pathways where most steps (≥ 0.75) were AMG-targeted (involved in carbohydrate, amino acid, fatty acid, and nucleotide metabolism), as well as other pathways where virus-encoded AMGs outnumbered cellular homologs (involved in lipid A phosphates, phosphatidylethanolamine, creatine biosynthesis, phosphoribosylamine-glycine ligase, and carbamoyl-phosphate synthase pathways). CONCLUSIONS: Together, this systematically curated, global ocean AMG catalog and analyses provide a valuable resource and foundational observations to understand the role of viruses in modulating global ocean metabolisms and their biogeochemical implications. Video Abstract.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,001 |
| 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) | 0,004 | 0,005 |
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; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».